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 с помощью зонда СТМ (с приложением соответствующего напряжения) водород удаляется из определённых участков поверхности.

При воздействии на пластину фосфина (PH3) оставшийся слой водорода 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 транзисторы должны будут достичь атомного уровня. Однако заявление профессора Симмонса помогло электронной промышленности сократить этот разрыв на восемь лет.

Ранее, в середине 2011 года, ряд 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