Cercetarea in domeniul semiconductoarelor nu inceteaza niciodata, nu poate inceta niciodata din cauza dorintei si a nevoii de viteze mai mari si eficienta ridicata din partea calculatoarelor noastre.
In ultima vreme se vorbeste foarte mult despre ‘graphene‘ (grafen) si potentialul absolut extraordinar de a revolutiona electronicele oferit de acesta, dar astazi noi vom vorbi despre un metal care este deja utilizat in electronicele curente care are un potential foarte mare, dar care ar putea fi utilizat mult mai repede decat grafenul.
Ne referim la germaniu, si in mod special la un material numit ‘germanane‘ care este de fapt o fasie de un atom grosime de germaniu – la fel cum grafenul este o fasie de un atom grosime de carbon.
Germaniul are o serie de avantaje asupra siliciului care il face o alternativa foarte posibila pentru viitorul apropiat al semiconductoarelor. Acesta a mai fost folosit in urma cu 60 de ani pentru crearea primelor microcipuri experimentale si acest istoric il face o alternativa mult mai usor si mai rapid implementabila decat grafenul care este ceva nou.
Cercetatorii au tot cautat forme noi si unice de siliciu si germaniu cu proprietati utile, pentru a trage beneficiile unui material nou dar cu costuri mai mici si utilizand tehnologie si infrastructura deja existente.
Materialul care a rezultat s-a dovedit a conduce electroni de zece ori mai repede decat siliciul – si de cinci ori mai repede decat germaniul conventional – ceea ce inseamna ca ar putea transporta incarcaturi proportional mai mari si daca este utilizat in fabricarea de microcipuri.
Pe langa aceasta abilitate, noua forma a germaniului este mult mai stabila din punct de vedere chimic decat este siliciul, nu se oxideaza in prezenta nici a aerului nici a apei, si este mult mai bun si in ceea ce priveste absortia si emiterea luminii – aceasta ultima caracteristica il face potential foarte util pentru panouri solare.
Poate va ganditi ca daca materialul este cunoscut si utilizat in domeniu de atata vreme de ce nu s-a descoperit germanane-ul pana acum? Ei bine, aparent acesta fost creat si in trecut, dar nicidoata in cantitati suficient de mari pentru ca un studiu serios al proprietatilor sale sa fie purtat.
Germanane-ul despre ale carui proprietati vorbim a fost creat utilizand o tehnica foarte unica. In mod normal germaniul ia forma unor cristale stratificate. Fasiile de un atom sunt lipite unul de altul si luate individual sunt instabile. Pentru a repara aceasta probleme cercetatorii au introdus atomi de calciu intre straturi. Calciul se disolva in contact cu apa, astfel lasand legaturi chimice libere in urma sa. Aceste lagaturi apoi au fost ocupate cu atomi de hidrogen ceea ce a dat nastere unor straturi mult mai stabile care apoi puteau fi dezlipite inca intacte de pe cristal.
Exista planuri pentru ca cercetarea sa continue sa se afle cum proprietatile materialului pot fi modificate prin schimbarea configuratiei atomilor dintr-o singura fasie.
In ciuda celor relatate mai sus totusi de ce siliciul este omniprezent in ziua de azi si nu germaniul? Motivatia vine partial din istorie – la inceputurile tranzistorilor siliciul s-a dovedit a fi mult mai eficient pentru aplicatiile perioadei – si partial din faptul ca siliciul este foarte ieftin in comparatie cu germaniul deoarece siliciul este foarte abundent in natura – materia prima principala pentru crearea unei placi semiconductoare de siliciu este nisip, si planeta are foarte mult nisip.
Comentariile sunt inchise.