Будущее электроники может находиться в ее прошлом

Работы, ведущиеся в Университете Огайо (OSU), обещают сделать материал первых транзисторов 1940-х годов — германий — потенциальным претендентом на место кремния в электронике завтрашнего дня.

Два года назад, в лаборатории адъюнкт-профессора химии Джошуа Голдбергера (Joshua Goldberger) был создан моноатомный слой германия — германан. В дальнейшем там экспериментировали с гибридными версиями данного материала, добавляя в него другие атомы, такие как олово. Целью было получить материал, который не только проводит электроны в 10 раз быстрее, чем кремний, но также лучше поглощает и излучает свет — ключевое свойство для совершенствования лазеров и светодиодов.

«Мы обнаружили, что настраивая природу атомных связей можно изменять электронную структуру материала, увеличивать или уменьшать поглощаемую им энергию. Это позволяет в принципе получить материал, охватывающий весь электромагнитный спектр, или поглощающий различные цвета, в зависимости от этих связей», — комментирует Голдбергер.

Теоретики предсказывают, что добавление более тяжелых атомов олова со специальными гидроксидными связями превратит германан в двумерный топологический изолятор, проводящий электроны со 100% эффективностью на своих гранях.

Группе Голдбергера удалось подтвердить, что такой гипотетический материал будет химически устойчив при комнатной температуре. В лаборатории OSU был создан германан с 9% атомов олова. Было показано, что олово имеет сильную склонность присоединяться к гидроксиду над и под плоскостью решетки атомов германия.

В настоящее время ученые разрабатывают способы получения чистых 2D-производных олова. При этом они стараются максимально придерживаться традиционных методов производства кремния, что должно упростить внедрение их достижений в индустрию.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI