Прорыв в компьютерных технологиях с использованием атомных полупроводников

Ученые только что создали полупроводник, использующий атом фосфора на основе кристалла кремния, что позволяет увеличить скорость обработки и вычислений в миллиарды раз по сравнению с современными компьютерами.

Об этой работе только что объявила группа ученых из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW), Корейского института информационных наук и технологий, Университета Пердью и нескольких университетов Сиднея и Мельбурна под руководством профессора Мишель Симмонс.

Профессор Мишель Симмонс и её коллеги сообщают об успешном создании одноатомного транзистора (нанотранзистора), разместив атом фосфора между металлическими электродами, также изготовленными из фосфора, на поверхности кристалла кремния. Эта работа знаменует собой первый важный этап в создании атомных устройств.

Устройство изготовлено с использованием технологии сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) и водородорезистивной литографии. Поверхность чистой кремниевой пластины покрывается слоем водорода, после чего кончик СТМ (с приложением соответствующего напряжения) удаляет водород из определённых участков поверхности.

При воздействии на пластину фосфина (PH3) оставшийся водородный слой действует как маска, и фосфор может связываться только с поверхностями в тех областях, где водород был удалён. Таким образом, учёные «вписали» наноструктуры с помощью атомов фосфора в кремниевые пластины.

Наконец, наноструктура фиксируется путем покрытия новым слоем кремния, который удерживает атомы фосфора на своих местах.

Транзисторы были впервые созданы в 1950-х годах и произвели революцию в электронной промышленности. С тех пор их размеры уменьшились, чтобы увеличить количество транзисторов, помещенных в двойную схему, что позволило компьютерам быстрее выполнять вычисления и хранить больше данных.

Примерно каждые два года количество транзисторов на кристалле удваивается согласно законуМур. Таким образом, к 2020 году транзисторам придётся достичь атомного уровня. Однако заявление профессора Симмонса помогло электронной промышленности сократить этот разрыв на восемь лет.

Ранее, в середине 2011 года, несколько крупнейших мировых компаний по производству электроники, включая Samsung, Intel, Toshiba... объединили усилия для реализации исследовательского проекта по разработке технологии производства полупроводников нового поколения с целью сокращения разрыва в 10 нм.

Ожидается, что этот проект продлится до 2016 года.

По словам Туой Тре