Альтернатива кремнию для микросхем

15.08.2017

Специалисты Стэнфордского университета нашли потенциальную замену кремнию в микросхемах будущего: два полупроводниковых материала, способных формировать тонкие пленки и окисляться. Это диселениды гафния и циркония.

По словам ученых, из этих материалов можно изготавливать работоспособные электронные схемы толщиной всего три атома, что невозможно в случае кремния. Толщина таких схем - примерно 0,6-0,7 нм, тогда как кремниевые транзисторы толщиной менее 5 нм не удается сделать работоспособными, поскольку при уменьшении размеров элементов свойства материала меняются нежелательным образом.

Важным достоинством диселенидов гафния и циркония, роднящим их с кремнием, является способность окисляться, формируя пленку изолятора. Причем, по диэлектрической проницаемости эта пленка превосходит диоксид кремния. Другие полупроводники приходится покрывать слоем диэлектрика, что сопряжено с дополнительными техническими сложностями.

Для работы электронным приборам из новых материалов будет нужно даже меньше энергии, чем схемам из кремния. Говоря точнее, по ширине запрещенной зоны диселениды гафния и циркония, как и кремний, находятся в оптимальном диапазоне: если бы она была уже, высокие токи утечки препятствовали бы надежной работе, а если бы она была шире, возросло бы энергопотребление.

Исследователи признают, что пока еще есть проблемы, которые необходимо решить, чтобы использование новых материалов стало возможно. Одна из них - электрические соединения между транзисторами толщиной всего три атома.

<< Назад: Новое цифровое производство микро- и макроспутников с имитатором космоса 15.08.2017

>> Вперед: Умное окно с малым временем затемнения 14.08.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Курение наносит ДНК непоправимый вред 11.10.2016 Ученые из Гарвардской школы медицины выяснили, что курение нарушает структуру ДНК и часть нарушений не проходят даже после того, как человек отказывается от никотина. Исследователи определили, что курение влияет на процесс метилирования - изменения молекулы ДНК, что может подавить активность генов или повлиять на их функции. Такие сбои часто приводят к раку, сердечным заболеваниям и другим серьезным проблемам со здоровьем. Последствия курения могут сказываться на молекулярных механизмах на протяжении более чем 30 лет. Ученые изучили образцы крови 16 тысяч человек, которые ранее принимали участие в различных исследованиях. Выяснилось, что у курильщиков изменился процесс метилирования, и это влияло более чем на семь тысяч генов, то есть треть всех человеческих генов, известных науке. Если человек бросал курить, большинство генных изменений приходило в норму примерно через пять лет. Но изменения в 19 генах, в том числе в гене, связанном с возникновением лимфомы, не исчезли и за 30 лет. Ежегодно в мире от заболеваний, спровоцированных курением (рака, болезней сердца и легких), умирает более шести миллионов человек.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026