جدیدکشف مواد نیمه‌رسانایی که می‌توانند جایگزین سیلیکون شوند! Scientists find new semiconductor materials that could replace silicon in the future
سیلیکون
کشف مواد نیمه‌رسانایی که می‌توانند جایگزین سیلیکون شوند!
Scientists find new semiconductor materials that could replace silicon in the future
دانشمندان دانشگاه استنفورد مواد نیمه‌رسانایی کشف کرده‌اند که می‌توانند به‌صورت بالقوه جایگزینی برای سیلیکون باشند.
——————————————————–
ترجمه از گروه ترجمه ایران مواد
حرفه ای ترین تیم ترجمه مهندسی مواد کشور
———————————————————
به‌طور پیوسته و با پیشرفت تکنولوژی، کاهش ابعاد ترانزیستور‌های مبتنی بر سیلیکون مشکل‌تر می‌شود. امروزه تولیدکنندگان نیمه‌رسانا برای مدت بیش از دو سال از یک فرآیند مشابه برای تولید بهره می‌برند و تقریبا پیش‌بینی‌های قانون مور را نقض کرده‌اند.
سیلیکون دارای ویژگی‌های بسیاری است که آن را به یک ماده‌ی نیمه‌رسانای ایده‌آل تبدیل کرده است؛ این ماده به‌وفور در کره‌ی زمین یافت می‌شود و هنگامی که در معرض اکسیژن قرار می‌گیرد، یک لایه دی‌اکسید سیلیکون ایجاد می‌کند که از آن می‌توان به‌عنوان عایق و جداکننده استفاده کرد.
در حال حاضر دانشمندان دانشگاه استنفورد دو ماده نیمه‌هادی جدید کشف کرده‌اند: دی‌سلنید هافنیوم و دی‌سلنید زیرکونیم. این ترکیبات نه‌تنها در بسیاری از موارد شبیه سیلیکون هستند، بلکه بزرگ‌ترین مشکل آن را هم می‌توانند حل کنند؛ آن‌ها می‌توانند نازک‌تر شوند. با توجه به ماهیت دی‌الکتریک بالا‌ی آن‌ها، محققان توانستند مدارهای کاربردی را با استفاده از این مواد تشکیل دهند که فقط ضخامتی معادل سه اتم دارند. در نتیجه آن‌ها نیاز به انرژی کم‌تری برای تعویض بین حالت‌های مختلف مدار دارند که این مسئله آن‌ها را کارآمد‌تر از همتایان مبتنی بر سیلیکون خود می‌کند.
بر طبق اظهارات اریک پاپ، یکی از محققان این مطالعه: «سیلیکون به‌طور کلی محو نخواهد شد. اما اگر این نیمه‌هادی‌ها بتوانند با سیلیکون ادغام شوند،، این مسئله می‌تواند برای مصرف‌کنندگان به معنی عمر باتری بسیار طولانی‌تر و پشتیبانی از عملکرد‌های بسیار پیچیده‌تر توسط دستگاه‌های روزمره شود.» درحالی‌که کشف اخیر بسیار فوق‌العاده به نظر می‌رسد، بهتر است خیلی به آن امید نداشته باشید. این اولین بار نیست که در مورد یک جایگزین بالقوه‌ی سیلیکون خبر‌ی می‌شنویم (به‌عنوان مثال گرافن را در نظر بگیرید). وقتی که ترانزیستورها در این مقیاس کوچک می‌شوند، تأثیر تونل زنی کوانتومی ده برابر می‌شود؛ بنابراین احتمالا سال‌ها طول می‌کشد که این تکنولوژی به جریان اصلی فناوری تبدیل شود.
منبع: www.neowin.com
مترجم : امیر اشجاری
Scientists find new semiconductor materials that could replace silicon in the future
It’s becoming increasingly difficult to shrink the size of silicon based transistors on a regular basis. Today, semiconductor manufacturers hold onto the same process node for more than two years, defying the famous prediction by Gordon Moore.
Silicon has many characteristics that make it an ideal semiconductor material: It’s found abundantly on Earth. When exposed to oxygen it creates a layer of silicon dioxide that isolates the semiconductor circuitry which in turn works as an insulator.
Now, scientists from Stanford University have found two semiconductor materials, namely hafnium diselenide and zirconium diselenide, that not only are similar to silicon in many regards but also solves its biggest drawback: they can be made thinner. Thanks to their high-k dielectric nature, the researchers were able to make functional circuits with these materials that are only three atoms thick. As a result, they require less energy for switching, making them more efficient than their silicon based counterparts.
According to Eric Pop, one of the researchers behind this study, “Silicon won’t go away. But for consumers, this could mean much longer battery life and much more complex functionality if these semiconductors can be integrated with silicon.”
While this certainly sounds wonderful, don’t get your hopes up yet. This isn’t the first time we have heard about a potential silicon replacement (here’s looking at you, graphene.) The effect of quantum tunneling becomes ten folds when transistors are shrunk at this scale so it will probably be years before this technology becomes mainstream.
دیدگاه کاربران