Светоизлучающий кремний сделает микросхемы до 1000 раз быстрее

Технология изготовления полупроводников на основе кремния вот-вот дойдет до предела своих возможностей. Дальнейшее уменьшение техпроцесса ограничивается теплом, выделяемым электронами. После долгих попыток найти недорогую альтернативу, лишенную этого недостатка, нидерландские исследователи создали кремниевый сплав, который вместо электронов использует фотоны света.

Главной проблемой кремния называется тепло, возникающее из-за сопротивления, которое испытывают электроны при прохождении через медные линии. В отличие от электронов, фотоны не имеют веса, а значит не испытывают сопротивления и не выделяют тепло. Это приведет к повышению скорости обмена данными внутри микросхемы до 1000 раз, а также существенно снизит энергопотребление.

Ученые уже делали попытки найти замену кремнию. Наиболее перспективными стали такие полупроводники, как арсенид галлия и фосфид индия. Они хорошо излучают свет, но стоят дороже, чем кремний, и их трудно интегрировать в существующие кремниевые микрочипы. Исследователи поясняют, что для создания лазера, совместимого с кремнием, необходимо было получить форму кремния, способную излучать свет. Прорывом 50-летних экспериментов слало объединение этого материала с германием в гексагональную структуру, которая оказалась способна излучать свет. В ходе выращивания нанопроволок, первый гексагональный кремний был получен еще в 2015 году. Однако все это время не удавалось заставить новый материал излучать свет.

Проведенные эксперименты подтвердили, что новый кремниевый сплав эффективно излучает свет. Создание лазера - дело времени. По оценкам специалистов, он будет готов уже в этом году. В настоящее время проходят исследования по интеграции гексагонального кремния в существующую микроэлектронику.

Германия