Mokslininkai sukūrė naują medžiagą lustams, kurioje elektra juda neįprastai lengvai. Ji pagaminta iš germanio, labai plono sluoksnio uždėto ant silicio. Tai gali pakeisti tai, kaip ateityje bus kuriami greitesni ir taupesni kompiuteriai.
Silicis ilgą laiką buvo pagrindinė medžiaga kompiuterių mikroschemoms gaminti. Tačiau lustai darosi vis smulkesni, jiems reikia daugiau energijos ir jie labiau kaista. Dėl to gamintojai vis dažniau ieško kitos medžiagos, kuri leistų judėti toliau.
Germanis prieš daugelį metų jau buvo naudojamas pirmuosiuose tranzistoriuose. Jis geriau praleidžia elektrą nei silicis, bet ilgai buvo per brangus ir sunkiai pritaikomas gamyklose. Dabar naujas tyrimas parodė, kad germanį galima sėkmingai sujungti su silicio gamyba.
Kaip buvo sukurta medžiaga?
Tyrėjai ant įprasto silicio pagrindo užaugino itin ploną germanio plėvelę. Tada jie ją švelniai suspaudė taip, kad atomai susidėliotų tvarkingiau. Dėl to gauta medžiaga tapo labai švari ir tolygi, beveik be trūkumų.
Svarbu tai, kad metodas tinka esamoms gamybos linijoms. Kitaip tariant, nereikia statyti naujų gamyklų vien tam, kad būtų galima naudoti germanį. Tai padeda sumažinti kainą ir priartina šią idėją prie realaus panaudojimo. Todėl germanis vėl tampa rimtu kandidatu ateities lustams.
Kuo ji ypatinga?
Bandymų metu paaiškėjo, kad elektra šiame germanyje juda beveik be kliūčių. Judėjimo greitis buvo toks didelis, kokio anksčiau nepavyko pasiekti jokiai panašiai medžiagai. Paprastai tariant, krūvis čia teka itin sklandžiai, todėl signalai luste gali keliauti greičiau.
Tai reiškia, kad būsimi lustai galėtų atlikti daugiau darbo naudodami mažiau energijos. Mažesni nuostoliai taip pat mažina kaitimą, o tai svarbu telefonams, kompiuteriams ir serveriams. Duomenų centrai šiandien sunaudoja milžiniškus elektros kiekius, tad net mažas efektyvumo pagerėjimas turi didelę prasmę.
Kodėl tai svarbu kvantiniams kompiuteriams?
Įdomu ir tai, kad nauja medžiaga gerai veikia labai žemoje temperatūroje. Tokios sąlygos reikalingos kvantiniams kompiuteriams, kurie yra dar tik pradinėje kūrimo stadijoje. Dėl to germanis ant silicio gali tapti patikimu pagrindu jų dalims.
Šis atradimas atveria duris ir paprastesnei, ir pažangesnei elektronikai. Viena kryptis yra greitesni procesoriai, kurie mažiau kaista ir ilgiau tarnauja su ta pačia baterija. Kita kryptis yra naujos kartos kvantiniai įrenginiai, kuriems reikia itin švarių ir patikimų medžiagų. Jei technologija bus išplėtota, germanis gali tapti viena svarbiausių medžiagų ateities kompiuteriams.
