Темный соперник из кремния - черный мышьяк Фосфор
Первый полевой транзистор из черного фосфора мышьяка.
Кремний был электронным стандартом почти полвека. Даже недавнее откровение IBM, его 7-нм чип (самый быстрый и самый маленький в мире на сегодняшний день), все еще полагается на кремний, хотя чип 7nm сделан из кремниевого германия - сплава кремния и германия. Предполагается, что кремний является стандартом в обозримом будущем из-за его долговечности и низкой стоимости.
Однако это должно измениться: ученые в Technische Universität München создали полупроводниковый материал, который заменяет отдельные атомы фосфора мышьяком, и американским сотрудникам удалось создать полевые транзисторы из этого нового материала.
Электронно-микроскопическое изображение кристалла люминесценции черного мышьяка мышьяка Марианна Кёпф
В отличие от кремния, который все ближе приближается к пределу закона Мура, черный фосфор мышьяка образован из чрезвычайно тонких слоев, которые позволяют ему изгибаться, вызывая новые измерения осуществимости.
Это особенно интересно, потому что графен, углеродная сеть которого имеет толщину всего один атом, получила в 2010 году Нобелевскую премию за то, что она является самым сильным материалом, известным человеку, как электропроводящий, как медь, почти прозрачный, сверхъестественно плотный и более теплопроводный, чем что-либо еще на земле. Некоторое время считалось, что графен будет конкурентом кремния.
Но черный фосфор мышьяка тонкий, проводящий, гибкий и намного дешевле и энергоэффективен, чем графен, поскольку Технический университет в Мюнхене разработал технологию, которая позволяет синтезировать черный мышьяк фосфора без высокого давления.
«Это позволяет нам производить материалы с ранее недостижимыми электронными и оптическими свойствами в энергетическом окне, которое до сих пор было недоступным», - говорит профессор Том Нилджес, руководитель исследовательской группы по синтезу и характеристике инновационных материалов.
Новый материал идеально подходит для обнаружения длинноволнового инфракрасного излучения, но также может быть ответом на гонку, чтобы найти замену кремния. Наше будущее вполне может включать одежду, в которую встроены черные датчики фосфора фосфора, которые сгибаются с телом. Фактически, этот новый материал может предсказать смерть революционной одежды, которая даже не видела своего зенита. Одно можно сказать наверняка: дни кремния нумеруются.