Напречно сечение на експерименталния чип от диселениди на хафний и цирконий (източник: Michal Mleczko, Станфордски университет)
Изследователи от Станфордския университет предлагат алтернатива на силиция при направата на полупроводникови чипове, която обещава по-тънки технологични процеси. Резултатите от използването на диселениди на хафний и цирконий бяха публикувани наскоро в научното списание Science Advances.
Двата нови полупроводника могат да се окисляват, като при този процес формират тънки изолиращи филми. Дебелината на чиповете от диселениди на хафний и цирконий не превишава три атома, т.е. около 0,6-0,7 нанометра, докато при силиция минималната дебелина е 7 нм, а при намаляването й до 5 нм схемата става неработеща.
Филмът, създаден от диселениди на хафний и цирконий, не се нуждае от специално нанесено диелектрично покритие, тъй като в това отношение е дори по-добър изолатор от слой силициев диоксид. Това означава, че новите чипове ще консумират и по-малко енергия, което за крайния потребител носи удобства като намален размер на батерията на устройството и удължен срок за автономна работа.
Три задачи стоят пред разработчиците. Първо, те трябва да прокарат електрически контакти до тези свръхтънки схеми. Второ, да подобрят контрола над окислените изолатори, за да гарантират тяхната стабилност. И накрая, след решаване на първите два проблема, да съчетаят новите схеми с други материали и да ги мащабират до готови за използване транзистори.
По-рано тази година изследователи от Виенския технически университет също предложиха алтнернатива на силиция. Те създадоха микропроцесор, който се базира на двумерен полупроводник, направен от молибденов дисулфид. Чипът с площ площ 0,6 кв. мм представлява еднобитов процесор със 115 транзистора, който може да изпълнява програми, благодарение както на вградената, така и на външна памет.
Производителността може да се увеличава чрез съединяване на няколко такива чипа в една схема. Счита се, че това е най-сложната към момента схема от 2D материали, които се наричат така, заради малката си дебелина от само 1 атом. За електрониката това означава възможност за създаване на чипове, които са прозрачни, гъвкави и по-енергоефективни от обикновените процесори.