חוקרים ביבמ, אוניברסיטת פורדו ואוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס פיתחו שיטה לבניית ננו-חוטים הבנויים משכבות של גרמניום וסיליקון.
| כפי שניתן לראות בתרשים, חלקיקים זעירים של סגסוגת זהב-אלומיניום חוממו וקוררו לסירוגין בתוך חדר ואקום, ולאחר מכן החדרו אליהם לסירוגין סיליקון וגרמניום. כאשר החרוז של זהב-אלומיניום הופך רווי בסיליקון ובגרמניום, הוא מתחבר לחרוזים אחרים והם יוצרים ביחד חוטים ננומטריים. איור: מרכז בירק לננוטכנולוגיה, אוניברסיטת פורדו. |
דור חדש של טרנזיסטורים זעירים במיוחד שמהם ניתן יהיה לייצר שבבי מחשב חזקים במיוחד תוך שימוש במבנים זעירים המכונים ננו-חוטים מוליכים למחצה קרובים הופך למציאות לאחר גילוי משותף של חוקרים ביבמ, אוניברסיטת פורדו ואוניברסיטת קליפורניה בלוס אנגל'ס.חוקרים קרובים עתה ליכולת להשתמש ברכיבים זעירים – ננו חוטים מוליכים למחצה, ליצירת דור חדש של טרנזיסטורים קטנים במיוחד בעלי שכבות מוגדרות של סיליקון וגרמניום, שיאפשרו ביצועים הרבה יותר טובים של הטרנזיסטורים.
החוקרים למדו כיצד ליצור ננו חוטים באמצעות שכבות של חומרים שונים שהגבול שלהם מוגדר בבירור ברמה האטומית, דרישה חיונית לייצור טרנזיסטורים יעילים מתוך מבנים אלה.
"הצלחת האפשרות להבחין באופן ברור בין שכבות של חומרים מאפשר לנו לשפר ולבקר את זרימת האלקטרונים ולמתג את הזרימה הזו לפי הצורך – להעביר או להפסיק", אומר אריק סטאץ' פרופסור להנדסת חומרים בפורדו.
רכיבים אלקטרוניים עשויים לרוב ממבנים מרובי חומרים (heterostructures), משמעות הדבר כי הם מכילים שכבות מוגדרות היטב של מוליכים למחצה שונים כגון סיליקון וגרמניום. עד כה, החוקרים הלא הצליחו לייצר ננוחוטים בעלי שכבות מוגדרות של סיליקום וגרמניום. במקום זאת, מעבר משכבה אחת לשניה היה כל כך הדרגתי ולכן לא יכול היה אופטימאלי לשימוש בטרנזיסטורים.
הממציאם החדשים מצביעים על גישה ליצירת טרנזיסטורים המורכבים מננו-חוטים.
הממצאים פורסמו ב-27 בנובמבר בכתב העת סיינס. בעוד טרנזיסטורים קונבנציונליים בנויים משכבות שטוחות אופקיות של סיליקון, חוטי הסיליקון הננומטריים גדלים אנכית. בגלל המבנה האנכי, יש להם טביעת רגל קטנה יותר, דבר שיכול להפוך אותם למתאימים יותר לטרנזיסטורים על גבי כרטיסים משולבים או שבבים, אומר סטאצ'.
ואולם תחילה יש ללמוד כיצד לייצר את הננו-חוטים לפי תקנים חזקים לפני שהתעשיה תוכל להתחיל להשתמש בהם לייצור טרנזיסטורים" אמר.
ננו חוטים יוכלו לאפשר למהנדסים לפתור בעיות המאיימות על תעשיות האלקטרוניקה. טכנולוגיות חדשות יידרשו לתעשיה כדי להמשיך את חוק מור, כלל בלתי רשמי שלפיו מספר הטרנזיסטורים בשבב מחשב מוכפל בכל 18 חודשים, דבר המתבטא בהתפתחות מהירה במחשבים ובתקשורת. הכפלת מספר הרכיבים שניתן להתקין על שבב מחשב מתורגם לגידול מקביל בביצועים. ואולם, הולך ונהיה קשה יותר להמשיך ולכווץ את הרכיבים האלקטרוניים המורכבים ממוליכים למחצה מבוססי סיליקון.
| {loadposition content-related} |
