Η κατασκευή τσιπ 2D εξασφαλίζει εκπληκτική απόδοση
Πριν από πολύ καιρό είδαμε τι είναι τα νανόμετρα σε επεξεργαστή. Σε αυτό το άρθρο παρουσιάσαμε ορισμένες έννοιες χρήσιμες για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί η τεχνολογία που χρησιμοποιούμε καθημερινά. Σήμερα συνεχίζουμε να μιλάμε για μικροτσίπ και συγκεκριμένα για κατασκευή τσιπ μέσα στις συσκευές. Σύμφωνα με τελευταία νέα, ξεκινώντας από δισδιάστατα υλικά, φαίνεται ότι μπορούν να παραχθούν τρανζίστορ που βελτιώνουν την απόδοση από αυτές τις μάρκες. Ας δούμε πώς.
Η νέα μέθοδος εξασφαλίζει καλύτερη απόδοση από ατομικά λεπτά τρανζίστορ. Η κατασκευή τσιπ πηδάει μπροστά με χρόνια!
Τα τρανζίστορ είναι τα δομικά στοιχεία των επεξεργαστών, των μνημών και άλλων εξαρτημάτων υλικού, επομένως δεν είναι ασυνήθιστο οι εταιρείες να αναζητούν καινοτομίες για την παραγωγή ολοένα πιο προηγμένων και αποδοτικών ανταλλακτικών. Μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία που αναλύθηκε από τους επιστήμονες είναι η κατασκευή τσιπ με χρήση "φύλλων 2D" με το πάχος ενός μόνο ατόμου. Ορισμένα υλικά, όπως το γραφένιο, έχουν δισδιάστατη μοριακή δομή που θα επέτρεπε τη δημιουργία ενός είδους "φύλλου" να παράγουν μικροσκοπικά τρανζίστορ, έτσι ώστε, θεωρητικά, να μπορούν να αυξήσουν την απόδοση και βελτίωση της απόδοσης της ηλεκτρικής αγωγιμότητας εξαρτημάτων υλικού για κινητά τηλέφωνα, tablet και άλλα.
Το νανόμετρο (nm) είναι μονάδα μέτρησης του μήκους. Για να πάρετε μια ιδέα για το μέγεθος, 1 nm ισούται με 0,000000001 μέτρο. Ένα απειροελάχιστο μέτρο που είναι αδύνατο να το δεις με γυμνό μάτι. Στη συγκεκριμένη περίπτωση των επεξεργαστών, το νανόμετρο αναφέρεται μέγεθος τρανζίστορ που συνθέτουν το υλικό. Υπάρχουν δισεκατομμύρια τρανζίστορ σε μια συγκεκριμένη CPU. Η κύρια λειτουργία τους είναι αυτή του εκτελέστε υπολογισμούς χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά σήματα.
Οι ερευνητές έχουν αποδείξει προηγουμένως ότι η κατασκευή τρανζίστορ με χρήση δισδιάστατων υλικών είναι δυνατή, αλλά η επίτευξη του άθλου απαιτούσε αρκετές «χειροκίνητες» ρυθμίσεις στα μικροσκοπικά κυκλώματα του υλικού, επομένως η πρόκληση ήταν να εφαρμοστεί αυτή η τεχνολογία στη βιομηχανία για παραγωγή in μάζα μερικές μάρκες. Με αυτό, η νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Φύση Νανοτεχνολογία διευκρινίζει ότι είναι δυνατή η εκμετάλλευση των υφιστάμενων τεχνολογιών στο χυτήριο ημιαγωγών, με τέτοιο τρόπο ώστε να επιτρέπεται η επεξεργασία απίστευτα λεπτών υλικών για την παραγωγή επεξεργαστών μεγάλης κλίμακας.
Διαβάστε επίσης: Το Snapdragon 7+ Gen 2 είναι κάθε άλλο παρά μεσαίας κατηγορίας | Σημεία αναφοράς
Στην επίδειξη των επιστημόνων, ένα νανο φύλλο τοποθετείται σε στρώματα σε μια μεταλλική επιφάνεια και στη συνέχεια υποβάλλεται σε επεξεργασία για να σχηματίσει τρανζίστορ. Οι επιστήμονες που συμμετείχαν στο πείραμα σημειώνουν ότι αυτό μπορεί να μην είναι ακόμα ιδανική τεχνική, καθώς η εναπόθεση μεταλλικών εξαρτημάτων μπορεί να καταστρέψει το φύλλο και να δημιουργήσει κίνδυνο διάχυσης των ατόμων, προκαλώντας βραχυκύκλωμα στο σύστημα.
Για να το ξεπεράσει αυτό, η ομάδα βρήκε έναν τρόπο σχηματίστε τα επιμέρους μέρη χωριστά σύνδεση και στη συνέχεια, κάτω από λιγότερο περίπλοκες συνθήκες, συγχώνευσε τα μέρη στο φύλλο 2D. Στη συνέχεια, η πλατφόρμα τοποθετήθηκε με τυποποιημένο τρόπο σε στερεό υπόστρωμα και επικαλύφθηκε με οξείδιο αλουμινίου. Τα κυκλώματα, αφού επικαλύφθηκαν με οξείδιο αλουμινίου, τοποθετήθηκαν σε επιφάνεια διοξειδίου του πυριτίου χρησιμοποιώντας νανοφύλλο δισουλφιδίου μολυβδαινίου με χημική εναπόθεση ατμών, με αποτέλεσμα ένα λεπτό στρώμα ημιαγωγού υλικού.
Το αποτέλεσμα
Ενώ η κατασκευή έχει αποδειχθεί πολύ πιο περίπλοκη με φύλλα 2D, τα πειράματα των ερευνητών έχουν δείξει ότι η τεχνολογία μπορεί να κάνει τις συσκευές που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή λειτουργούν πολύ πιο σταθερά και σπαταλούν πολύ λιγότερη ενέργεια. Οι ειδικοί μπόρεσαν να παράγουν κυκλώματα εργασίας σε ολόκληρη την περιοχή του α όστια κατά 2 ίντσες. Ενώ η νέα μέθοδος εξακολουθεί να είναι απλώς μια επίδειξη, οι προσδοκίες είναι υψηλές.
Είναι πολύ νωρίς για να πούμε ότι το δισουλφίδιο του μολυβδαινίου θα είναι α υποκατάστατο πυριτίου μεταξύ των υλικών ημιαγωγών στο εγγύς μέλλον, αλλά η παγκόσμια κρίση μικροτσίπ έδειξε ότι είναι απαραίτητο να υπάρχουν διαφορετικοί τύποι πρώτων υλών διαθέσιμοι στη βιομηχανία.
