Материал 1950-х годов установил современный рекорд скорости для микросхем
Исследователи создали напряженный слой германия на кремнии, в котором носители заряда движутся быстрее, чем в любом другом материале, совместимом с кремниевыми технологиями, открывая путь к более быстрым и энергоэффективным чипам
Короткое резюме
Учёные из Университета Уорика и Национального исследовательского совета Канады разработали напряжённый германий на кремнии (cs-GoS) — материал, демонстрирующий рекордную подвижность дырок (7,15 млн см²/В·с), что в тысячи раз выше, чем у промышленного кремния (~450 см²/В·с). Ключевым достижением стало сочетание такой высокой подвижности с полной совместимостью с существующим кремниевым производством, что недоступно для других высокоподвижных полупроводников, таких как арсенид галлия.
Материал был получен путём выращивания ультратонкого слоя германия на кремниевой подложке с последующим приложением контролируемого сжимающего напряжения, что привело к формированию исключительно чистой и упорядоченной кристаллической структуры. Это позволяет электрическим зарядам (электронам и дыркам) перемещаться с минимальным сопротивлением.
Рекордная подвижность открывает перспективы для создания более быстрых и энергоэффективных электронных устройств, включая ускорители ИИ, энергосберегающие серверы для дата-центров, а также квантовые устройства (спиновые кубиты, криогенные контроллеры), которые могут быть интегрированы в существующие кремниевые технологии. Это достижение также укрепляет позиции Великобритании в области исследований передовых полупроводниковых материалов.
Рекордная подвижность
Напряжённый германий на кремнии показал подвижность дырок 7,15 млн см²/В·с — рекорд для материалов, совместимых с кремниевым производством
Совместимость с промышленностью
Материал может быть интегрирован в существующие кремниевые производственные процессы, в отличие от дорогих и несовместимых альтернатив (например, арсенида галлия)
Ключевая технология
Высокая подвижность достигнута за счёт создания ультратонкого, чистого кристаллического слоя германия под сжимающим напряжением
Широкий спектр применений
Материал перспективен для энергоэффективной электроники, ускорителей ИИ, квантовых устройств и снижения энергопотребления в дата-центрах
Текст сгенерирован с использованием ИИ
