Dvourozměrné materiály jako naděje pro Mooreův zákon
14.4.2017, Jan Vítek, aktualita
Mooreův zákon sice ještě stále svým způsobem platí a nezmění se to ani v nejbližších letech, ale svět už se připravuje na to, že bude třeba nahradit křemíkové čipy něčím jiným. Tím by mohly být dvourozměrné materiály.
Jedním z nějznámějších příkladů dvourozměrných materiálů je třeba grafen, čili struktura vytvořená jen jednou vrstvou pravidelně uspořádaných atomů uhlíku. Grafen tak skutečně nemá třetí rozměr a díky tomu nabízí i velice zajímavé vlastnosti týkající se třeba vodivosti elektřiny. Nyní jde ale o počítačové čipy, které potřebují jednak miniaturní vodivé obvody a pak polovodičové tranzistory tvořící dohromady celou logiku čipu.
Pokud jde o 2D materiály, pak právě grafen by mohl v čipech posloužit jako vodič a molybdenit (sirník molybdeničitý / MoS2) jako polovodič. Výzkumníci už dle IEEE Spectrum v tomto týdnu představili pouze tři atomy tlustý čip obsahující celkem 115 tranzistorů, který byl právě vytvořen z vrstvy molybdenových atomů umístěné mezi dvě vrstvy atomů síry a jako takový byl vysoký jen 0,6 nm. Typický křemíkový čip je přitom tlustý kolem 100 nm.
Nejde zatím o nic prakticky využitelného, ovšem na druhou stranu to je značný pokrok oproti předchozím snahám vytvořit z 2D materiálů čipy, které dosud přinesly jen tři nebo podobně nízký počet tranzistorů. Jeden z autorů nového čipu z 2D materiálu, Thomas Müller z Vídeňské univerzity, tak přiznal, že jejich technologie se zatím nemůže v žádném případě dát po boku existujících výrobních procesů křemíkových čipů a jde o "první krok na cestě k nové generaci elektronických zařízení".
Nicméně Thomas Müller také vidí cestu, jak tuto technologii dál vyvíjet a zdokonalovat. Především bude nutné použít jiné materiály ne molybden a síru, s nimiž se bude lépe pracovat, aby bylo možné zvyšovat komplexitu výsledných čipů. A aby bylo možné vyrábět z 2D materiálů čipy čítající stovky milionů až miliardy tranzistorů, bude nutné přejít z aktuální logiky NMOS na CMOS za využití selenidu wolframičitého (WSe2) nebo jiných materiálů.
Čipy z 2D materiálů ale mají potenciál obsahovat tranzistory o velikosti kolem 1 nanometru, což je v případě křemíku nedosažitelné, neboť ty mají dle aktuálního mínění limit na 5 nm. A k nim už se přední výrobci čipů nezadržitelně blíží.
Zdroj: IEEE Spectrum
Pokud jde o 2D materiály, pak právě grafen by mohl v čipech posloužit jako vodič a molybdenit (sirník molybdeničitý / MoS2) jako polovodič. Výzkumníci už dle IEEE Spectrum v tomto týdnu představili pouze tři atomy tlustý čip obsahující celkem 115 tranzistorů, který byl právě vytvořen z vrstvy molybdenových atomů umístěné mezi dvě vrstvy atomů síry a jako takový byl vysoký jen 0,6 nm. Typický křemíkový čip je přitom tlustý kolem 100 nm.
Nejde zatím o nic prakticky využitelného, ovšem na druhou stranu to je značný pokrok oproti předchozím snahám vytvořit z 2D materiálů čipy, které dosud přinesly jen tři nebo podobně nízký počet tranzistorů. Jeden z autorů nového čipu z 2D materiálu, Thomas Müller z Vídeňské univerzity, tak přiznal, že jejich technologie se zatím nemůže v žádném případě dát po boku existujících výrobních procesů křemíkových čipů a jde o "první krok na cestě k nové generaci elektronických zařízení".
Nicméně Thomas Müller také vidí cestu, jak tuto technologii dál vyvíjet a zdokonalovat. Především bude nutné použít jiné materiály ne molybden a síru, s nimiž se bude lépe pracovat, aby bylo možné zvyšovat komplexitu výsledných čipů. A aby bylo možné vyrábět z 2D materiálů čipy čítající stovky milionů až miliardy tranzistorů, bude nutné přejít z aktuální logiky NMOS na CMOS za využití selenidu wolframičitého (WSe2) nebo jiných materiálů.
Čipy z 2D materiálů ale mají potenciál obsahovat tranzistory o velikosti kolem 1 nanometru, což je v případě křemíku nedosažitelné, neboť ty mají dle aktuálního mínění limit na 5 nm. A k nim už se přední výrobci čipů nezadržitelně blíží.
Zdroj: IEEE Spectrum
