O MIT cultiva cristais 2D em silício existente para fazer novos semicondutores e alcançar a lei de Moore

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Saia do caminho, silício, você não é mais o nosso melhor transistor. Já estamos fartos de sua incapacidade de manter propriedades elétricas em escalas minúsculas. Isso mesmo, estamos deixando você. Seguindo em frente e para cima em coisas melhores que podem realmente crescer conosco. Simplificando: não somos nós, é você. Provavelmente teremos que renomear esse vale também.

Tivemos uma experiência muito boa com o silício, mas empresas como A TSMC tem buscado alternativas (abre em nova aba) por um tempo, em grande parte como uma forma de tentar acompanhar a lei de Moore. A lei de Moore observou que o número de transistores que podem ser fabricados em silício dobrava aproximadamente a cada dois anos, enquanto o custo dos computadores caía.

Isso permaneceu verdadeiro por muito tempo, mas está se esgotando. Algumas empresas gostam Nvidia considera quase morto (abre em nova aba)enquanto AMD diz que é apenas caro (abre em nova aba) para acompanhar. Independentemente de onde a lei de Moore esteja agora, ela está para vir parando em um futuro próximo (abre em nova aba) devido às limitações do Silício.

Agradecidamente, pesquisadores do MIT (abre em nova aba) descobrimos o que pode muito bem ser nosso próximo romance de transistor, e a boa notícia é que o silício pode ficar por perto para assistir. Para obter esses tamanhos minúsculos, os pesquisadores estão trabalhando com substâncias tão finas que são chamadas de materiais 2D. Essas delicadas folhas de cristais são tão finas quanto um único átomo. A ideia é começar a integrar essas estruturas cristalinas perfeitas nos atuais wafers de silício padrão da indústria.

Sua próxima máquina

(Crédito da imagem: Futuro)

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Até agora, a delicadeza desses materiais 2D tem sido um grande obstáculo. O método usado geralmente envolvia descascar uma lâmina de uma grande quantidade de material, o que era complicado e significava ter que procurar a parte certa para descascar à medida que crescia aleatoriamente e às vezes deixava defeitos.

Recentemente, a equipe do MIT descobriu como fazer crescer as folhas de cristal diretamente nas pastilhas de silício. O processo usa o que é chamado de “crescimento monocristalino não-pitaxial” e parece que pode funcionar.

Até agora, a equipe desenvolveu com sucesso um desses materiais 2D chamados dicalcogenetos de metal de transição (TMDs) em pastilhas de silício, sem nenhum defeito no cristal, que é enorme. Eles usaram o método para criar um transistor simples, mas funcional, e descobriram que os materiais 2D funcionam bem nos wafers de silício.

“Até agora, não havia como fazer materiais 2D em forma monocristalina em wafers de silício, portanto, toda a comunidade tem lutado para criar processadores de próxima geração sem transferir materiais 2D”, explica Jeehwan Kim, professor associado de engenharia mecânica no MIT. “Agora resolvemos completamente esse problema, com uma maneira de fazer dispositivos menores do que alguns nanômetros. Isso mudará o paradigma da lei de Moore.”

É claro que a grande questão aqui é quando veremos essa tecnologia, e não há nenhuma palavra sobre isso. Sem dúvida, ainda há anos de testes e testes a serem feitos, mas é uma proposta empolgante para o futuro. Ser capaz de construir uma infraestrutura de silício já existente torna esse desenvolvimento mais provável do que muitos de chegar aos produtos convencionais. Mais o futuro dos computadores parece cristal (abre em nova aba)e o que poderia ser mais brilhante do que isso?



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