Silicenowy tranzystor, o grubości jednego atomu

Zespół złożony z naukowców z Włoch i Stanów Zjednoczonych dokonał prawdziwego przełomu. Udało się im stworzyć pierwszy na świecie tranzystor z silicenu. Jeśli technologia ta będzie dalej rozwijana, może ona zdefiniować przyszłość komputerów.

Jeśli nigdy wcześniej nie słyszałeś o silicenie – szczególnie w kontekście tranzystorów lub procesorów komputerowych – możesz czuć się usprawiedliwiony. Jeszcze kilka lat temu materiał ten był bowiem całkowicie teoretyczny, a jego właściwości i struktura – nieznane.

Silicen to nanomateriał będący alotropową odmianą krzemu. Zostaje tutaj utworzona pofałdowana warstwa o grubości jednego atomu, tworząca strukturę przypominającą plaster miodu. Wygląda to analogicznie jak w przypadku grafenu (tyle tylko, że atomy węgla są zastąpione przez atomy krzemu).

Liczne badania nad tym materiałem ujawniły, że podobnie jak grafen, silicen jest bardzo dobrym przewodnikiem elektryczności. Oznacza to, że świetnie nadaje się do wykorzystania w elektronice. Grubość jednego atomu pozwala natomiast dążyć do miniaturyzacji, będącej celem już od wielu lat.

grafika: University of Texas at Austin

Są jednak pewne problemy – silicen jest trudny do wykonania, a praca z nim jest jeszcze trudniejsza. Prace nad ich rozwiązaniem trwają już od ponad ośmiu lat. Dlatego też dokonanie włosko-amerykańskiego zespołu jest tak dużym sukcesem.

Naukowcom nie tylko udało się wytworzyć materiał, ale też opanować go na tyle, by stworzyć z niego malutkie tranzystory. Na tak wykonanych jednostkach przeprowadzono natomiast badania, które potwierdziły wcześniej zakładane właściwości silicenu.

Jakiej metody użyli naukowcy? „Wyhodowali” oni silicen na podłożu ze srebra, na którym umieścili tlenek glinu. Następnie całość została umieszczona na plastrze dwutlenku krzemu. Warstwy srebra posłużyły natomiast do utworzenia połączeń. Tym właśnie sposobem powstał tranzystor.

Nowe chipy komputerowe mogłyby być dzięki silicenowi mniejsze niż dotychczas, a jednocześnie zapewniać bardzo wysoką wydajność – znacznie wyższą niż ma to miejsce dzisiaj. Niestety na to przyjdzie nam najpewniej poczekać jeszcze dobrych kilka(-naście?) lat.

Źródło: Phys.org, Neowin, KopalniaWiedzy, ScienceDaily