Найдена замена кремнию для процессоров, которая сделает их в десять раз меньше

Использование диселенида и диоксида гафния позволит сделать кремниевые транзисторы в десять раз меньше. К такому выводу пришли ученые из Стэнфордского университета, пишет N+1 со ссылкой на исследование, опубликованное в журнале Science Advances.

Существует эмпирическое наблюдение, называемое законом Мура. Оно гласит, что каждые два года количество транзисторов на интегральных платах удваивается. В целом, этот закон соблюдался в течение десятилетий.

Но в последнее время разработчики чипов приближаются к физическим ограничениям. Недавно IBM объявила о разработке 5-нанометрового технологического процесса, а 10-нанометровые процессоры уже можно встретить в серийно выпускаемых смартфонах. Это означает, что толщина кремниевых элементов уже измеряется десятками атомов и дальнейшая миниатюризация становится все сложнее.

Американские ученые нашли способ продолжить процесс уменьшения кремниевых транзисторов с помощью диселенидов гафния и циркония. Оказалось, что в отличие от кремния, если уменьшить толщину этих веществ до слоя из трех атомов, они все еще сохраняют хорошую ширину запрещенной зоны, а оксиды гафния и циркония служат гораздо более эффективным изолятором, чем оксид кремния.

Ширина запрещенной зоны — термин из физики твердого тела. Значение этого параметра определяет, относится ли материал к проводникам, полупроводникам или диэлектрикам. 
 

Исследователи создали несколько прототипов таких транзисторов. Несмотря на то, что основную роль в них играли новые материалы, ученым все равно пришлось использовать кремний в качестве подложки, и его оксид в качестве «буферного слоя», помогающего «сгладить» разницу между кристаллическим строением кремния и диселенидов.

Но перед тем, как технологию можно будет использовать в реальном производстве, придется решить немало проблем. К примеру, необходимо создать соответствующие контакты для таких небольших транзисторов.

Смотрите, сколько сегодня стоят популярные настольные процессоры: