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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Система стабилизации для велосипеда 27.04.2019 Система стабилизации сегодня может называться по?разному в зависимости от марки, но в любом случае она помогает водителю избежать потери контроля над автомобилем. А почему бы не адаптировать такую систему для двухколесных транспортных средств? Нидерландские ученые из Делфтского технического университета совместно с компанией Gazelle сконструировали прототип электрического велосипеда, оборудованный системой стабилизации собственной разработки. При помощи набора сенсоров она способна определять, что велосипед теряет равновесие, после чего меняет угол поворота руля таким образом, чтобы выровнять его положение и тем самым предотвратить падение. Основной компонент электромеханической системы стабилизации находится в рулевом стакане велосипеда - из-за этого он, правда, изрядно подрос в диаметре. Внутри стакана расположен электромотор, который управляет углом поворота вилки с колесом. Кроме того, на раме велосипеда закреплен корпус блока управления, в котором находятся датчики и вся электроника. Система работает на скорости от четырех км/ч и следит за параметрами движения велосипеда. В том случае, если алгоритм определяет критический уровень наклона рамы, он немедленно дает команду мотору, который поворачивает в нужную сторону переднее колесо с учетом скорости велосипеда. О перспективах серийного использования системы стабилизации пока не сообщается, но эта штука определенно была бы полезна для неопытных велосипедистов или пожилых людей, которым сложно управлять велосипедом.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026