Fizycy znaleźli sposób na przezwyciężenie ograniczeń wielkości półprzewodników

Naukowcy z University of Minnesota i Amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (NIST)

opracowała technologię tworzenia spintronikiurządzeń, które pokonują ograniczenia dotyczące rozmiaru półprzewodników. Zmniejszy to rozmiar chipów stosowanych w smartfonach, komputerach i innych urządzeniach elektronicznych.

W urządzeniach spintronicznych, w przeciwieństwie do konwencjonalnychelektronika, energia czy informacja przenoszona jest nie przez ładunek elektronu, ale przez kierunek jego obrotu (spinu). Materiały spintroniczne są z powodzeniem integrowane w mikroukładach półprzewodnikowych od ponad 10 lat. Ale standardowy materiał, kobalt-żelazo-bor, osiągnął granicę skalowalności: nie da się stworzyć urządzeń mniejszych niż 20 nm, które zachowują zdolność do przechowywania danych.

Fizycy znaleźli alternatywny materiał.W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Advanced Functional Materials wykazano, że materiał żelazowo-palladowy wymaga mniej energii i ma potencjał do przechowywania większej ilości danych. Takie urządzenia można zmniejszyć do rozmiaru 5 nm, czyli czterokrotnie mniejszego niż ich obecne odpowiedniki.

W eksperymencie naukowcy wyhodowali pierwiastek żelazowo-palladowy na płytce krzemowej za pomocą 8-calowego wielokomorowego systemu rozpylania UHV.

Ta praca pokazuje po raz pierwszy na świecie, że możliwe jest wyhodowanie materiału, który można zmniejszyć do rozmiaru poniżej pięciu nm na podłożu kompatybilnym z przemysłem półprzewodnikowym.

Deyuan Liu, współautor badania

Przemysł półprzewodników jest stale rozwijanystara się opracowywać coraz mniejsze chipy, które mogą zmaksymalizować efektywność energetyczną, prędkość obliczeniową i pojemność przechowywania danych w urządzeniach elektronicznych. Urządzenia Spintronics mogą być nieulotne: wymagają mniej energii i mogą przechowywać pamięć oraz wykonywać obliczenia nawet po wyłączeniu zasilania. 

Naukowcy uważają, że proponowana technologia może zrewolucjonizować przemysł elektroniczny.

Czytaj więcej:

Jedna planeta może położyć kres życiu na Ziemi: jak naukowcy udowodnili kruchość Układu Słonecznego

Sekret długowieczności zostaje ujawniony: naukowcy odkryli, jak uruchomić niezbędny mechanizm w ludzkim ciele

Nazwany jedną z przyczyn starzenia się i sposobem na „odwrócenie procesu”