Силицен: материал будущего для производства компьютерных чипов

Еще в 2010 году создание силицена — кремниевой структуры толщиной в один атом — казалось чисто теоретической идеей. Однако новый экзотический материал действительно создан, и ученые обнаружили, что электрические свойства силицена могут привести к раскрытию невиданного потенциала в увеличении мощности компьютерных чипов нового поколения.

По мнению компьютерного инженера Дежи Акинванде и его исследовательской команды из Университета Техаса в Остине, выпуск транзисторов на основе силицена способно произвести революцию в индустрии производства полупроводниковых материалов. Переход на такой уровень производства позволит создать гораздо более быстрые, компактные и более эффективные (потому что структура силицена позволяет электронам сталкиваться с меньшим сопротивлением на своем пути) компьютерные чипы. Однако важнейшее значение здесь, по мнению Акинванде, играет «возможность эффективного производства и изготовления силиценовых устройств при более низких температурах».

Несмотря на свою недолгую историю, силицен заработал репутацию материала, с которым невероятно трудно работать. Как и в случае графена, состоящего из углерода, толщина силицена всего в один слой атомов кремния, наделяющая его необычными свойствами, делает новый материал весьма сложным для производства. Кроме того, в отличие от того же графена, силицен становится нестабильным при контакте с воздухом.

Исследователи разработали метод изготовления силицена, в рамках которого основной компонет располагается между тонкими слоями серебра и оксида алюминия (обычно можно найти в определенных видах обычных и драгоценных камней) толщиной в один нанометр. Оба слоя создают защитную оболочку для пластины из диоксида кремния. После обработки серебряный слой аккуратно снимают, оставляя два электрических контакта и тонкую пластину силицена между ними. Таким образом получают силиценовый транзистор.

Возможно, данный метод не подойдет для коммерческой практики, однако является весьма важным первым шагом на пути к возможности его использования. Акинванде отмечает, что постарается найти новые методы производства силицена и надеется, что к его работе присоединяться и другие заинтересованные стороны.