Hitech logo

новые материалы

Квантовый материал обещает сделать электронику в 1000 раз быстрее

TODO:
Георгий Голованов2 июля, 18:18

Современная электроника нуждается как в проводящих, так и в изолирующих материалах, а также в сложных интерфейсах между ними. Открытие специалистов из США позволяет выполнять обе задачи при помощи одного материала, управляемого светом — он может быть идеальным проводником электричества и идеальным изолятором. Новый материал устраняет сложные инженерные проблемы, открывая путь к разработке электронных устройств намного меньших размеров и куда более мощных. Например, скорость работы процессоров можно будет увеличить с гигагерц до терагерц.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

При постоянно растущем спросе на быстрые и маленькие устройства кремний приближается к пределам своей скорости и мощности. В поисках решения, которое позволило бы обрабатывать информацию в тысячу раз быстрее, чем сегодня, ученые из Северо-Восточного университета натолкнулись на квантовый материал 1T-TaS₂. Его особенность в том, что он может мгновенно переключаться между двумя состояниями: идеального проводника электричества и идеального изолятора, рассказывает IE.

«Каждый, кто когда-либо пользовался компьютером, бывал в ситуации, когда хочется, чтобы что-то загружалось быстрее. Нет ничего быстрее света. По сути, мы используем свет для управления свойствами материала на максимально возможной скорости, допустимой физикой», — сказал профессор Грегори Фите, один из исследователей.

При воздействии на материал 1T-TaS₂ светом он становится проводящим, как металл. Метод, изобретенный специалистами из США, позволяет менять электронное состояние вещества по требованию при помощи технологии температурного гашения: квантовый материал переключает между проводящим и изолирующим состояниями путем контролируемого нагрева и охлаждения. Интересно то, что достигается такое переключение при температуре, близкой к комнатной. Прежде подобное состояние у квантовых материалов было стабильным только при чрезвычайно низких, криогенных температурах.

Точное управление проводимостью квантовых материалов может изменить всю область электроники, утверждают авторы исследования. Скорость работы процессоров можно будет увеличить с гигагерц до терагерц.

Инженеры из США разработали новый технологический процесс интеграции высокопроизводительных транзисторов GaN в стандартные кремниевые КМОП-чипы — недорогой, масштабируемый, а также совместимый с существующим оборудованием для производства полупроводников.