Ο λόγος που δεν μπορεί να είναι λειτουργικό ένα τρανζίστορ πυριτίου κάτω από τα 5nm, έχει να κάνει με τα ηλεκτρόνια του πυριτίου. Τα τρανζίστορ αποτελούνται από τρία τερματικά, την πηγή, την εκροή και μια πύλη. Το ρεύμα ρέει από την πηγή προς την εκροή, με την πύλη να ελέγχει την ροή αυτή, ανοίγοντας ή κλείνοντας σε απόκριση προς την τάση που εφαρμόζεται. Κάτω όμως από τα 5nm, εμφανίζεται ένα φαινόμενο της κβαντικής μηχανικής που ονομάζεται tunneling, με την πύλη πλέον να παύει να αποτελεί ένα ικανό φράγμα, ώστε να εμποδίσει τα ηλεκτρόνια να την διαπεράσουν και να κινηθούν προς την εκροή. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να μην μπορεί να κλείσει το τρανζίστορ. Εταιρίες όπως η Intel έχουν δηλώσει στο παρελθόν ότι ψάχνουν εναλλακτικά υλικά έναντι του πυριτίου ώστε να μπορέσουν να ξεπεράσουν το φράγμα των 5nm.
Στην περίπτωση των επιστημόνων του Berkeley Lab η λύση βρέθηκε αντικαθιστώντας το πυρίτιο με διθειούχο μολυβδαίνιο (MoS2), το οποίο είναι επίσης κρυσταλλικής μορφής όπως το πυρίτιο και χρησιμοποιείται στα λιπαντικά των αυτοκινήτων. Η διαφορά του διθειούχου μολυβδαίνιου (MoS2), είναι ότι τα ηλεκτρόνιά του είναι βαρύτερα έναντι αυτών του πυριτίου, επιτρέποντας τον έλεγχο της ροής τους ακόμα και κάτω από τα 5nm. Το διθειούχο μολυβδαίνιο (MoS2) μπορεί επίσης να μειωθεί σε ατομικά λεπτά φύλλα, πάχους περίπου 0,65 νανομέτρων, με κατώτερη διηλεκτρική σταθερά, ένα μέτρο που αντικατοπτρίζει την ικανότητα ενός υλικού να αποθηκεύει ενέργεια σε ένα ηλεκτρικό πεδίο
0 Post a Comment:
Δημοσίευση σχολίου