Ultra İnce Yarı İletken Malzeme Geliştirildi

Stanford Üniversitesi mühendisleri uzun süredir yaptıkları ar-ge çalışmaları sonucunda ultra ince yarı iletken bir malzeme elde ettiler. Yapılan açıklamada malzemenin silisyumun gizli güçlerinden yararlandığı belirtildi.

A- A+

17.08.2017 tarihli yazı 7558 kez okunmuştur.

Teknolojide gelecek jenerasyonun en önemli özellikleri hiç şüphesiz ki boyut ve enerji verimliliği olacak. Stanford Üniversitesi'nden geliştirilen yeni bir yarı iletken malzeme ile artık bilgisayarlarımızın çipleri bile neredeyse birkaç atom kalınlığında olabilecek. Silisyumun yarı iletken malzemelerde çok çeşitli yönlerde üstünlükleri olsa bizi teknolojide uç noktalara götürebilmiş değil. Silisyumun en gizemli tarafı küçük devreleri izole edebilecek şeklde pas yapması. Stanford Üniversitesi elektrik mühendisleri paslanma gerçeğinden hareketle silisyumun istenilen özelliklerini sağlayan ve hatta aşan hafniyum diselenit ve zirkonyum diselenit denilen iki yarı iletken geliştirdiler.

Science Advances dergisinde yayınlanan bir makalede ortak yazarlık yapan doktora sonrası akademisyen Michal Mleczko ve profesör Eric Pop konu ile ilgili yaptıkları açıklamada üretilen materyal pasa biraz benziyor fakat işin arka yüzüne bakıldığında oldukça hoş bir pas diyerek konu ile ilgili hoşnutluklarını dile getirdiler.

► İlginizi Çekebilir: Nanoteller Nedir?

Üretilen yeni malzeme sadece üç atom kalınlığında ve fonksiyonel devrelere uyarlanabilir şekilde. Ayrıca malzeme silisyum devrelere göre daha az enerji tüketimi sağlıyor. Deneysel çalışmaların devam ettiğini belirten araştırmacılar geleceğin cihazları tarafından talep edilecek olan ultra incelik ve enerji verimliliği özelliklerine doğru büyük bir adım atıldığını dile getirdiler.

Silisyum'un Güçlü Yönleri

Profesör Pop silisyumun elektronik alanının temel bir taşı haline gelmesinin sebebinin, çeşitli niteliklere sahip olması olduğunu dile getirdi. Bunlardan ilki olarak çok iyi doğal bir izolatör olması olduğunu söyleyen profesör, silisyumun üretim sırasında oksijene maruz bırakılmasının çip üreticilerine kendi devrelerini izole etmenin kolay bir yolunu sunduğunu da ekledi. Diğer yarı iletkenler oksijene maruz kaldıklarında silisyum gibi tepki göstermezler bu nedenle ek yalıtkanlar ile donatılarak bir dizi boyutsal sorunlar ortaya çıkaran aşamalara neden olurlar. Stanford Üniversitesi'nde test edilen diselenitlerin her ikisi de bu zor ama yüksek kalitesi izolasyon durumunu ortaya koydular.

► İlginizi Çekebilir: Üç Atom Genişliğindeki Ultra İnce Kablolar

Geliştirilen bu malzemeler sadece silisyumun ortaya koyduğu bu özelliği ortaya koymakla kalmıyor aynı zamanda bunu çok daha cazip bir şekilde gerçekleştiriyor. Bu iki malzeme high-k izolatörleri olarak adlandırılan ve silisyum ve silisyum oksit yalıtkanlarından çok daha düşük güç tüketimi imkanı sunan bir form ortaya koyuyorlar.

Bu yarı iletkenin gizli avantajlarından biri de transistörlerin anahtarlamalarındaki açma aşamasında ihtiyaç duyulan, bant boşluğu olarak adlandırılan ve hesaplamada kritik bir adım olan enerjinin doğru bir aralıkta olması. Bu enerjinin çok düşük olması durumunda devrelerde kaçak akımlar meydana gelebildiği gibi çok yüksek olması durumunda da devreler oldukça verimsiz bir hal alabiliyor. Bu özellik her iki malzemede de silisyumla aynı optimal düzeyde. Bu gelişmeler yarı iletken teknolojisiyle çalışan komponentlerin 10 kat daha küçük malzemeler haline gelmesi anlamına geliyor.

Henüz Tam Anlamıyla Hazır Değil

Yetkililer konu ile ilgili daha önlerinde birçok aşamanın olduğunu belirttiler. Mleczko ve Pop ilk olarak diseleneitle tasarlanan elektronik devrelerde transistörler arasındaki elektriksel temasların hassaslaştırılması gerektiğini söylediler. Mleczko ayrıca bu tür devrelerdeki bağlantıların şuan için bile oldukça zor olduğunu hatta bir devreye bir yarı iletken malzemenin eklenmesiyle devre kartları üzerinde neredeyse bir savaş verildiğini ve bu durumun devrelerin atomik ölçeklere inmesiyle giderek daha büyük zorluklara neden olacağını da belirtti.

Kaynak:

news.stanford.edu