Compressed Germanium Para sa Mga High-Mobility Device
Ipinakikita ng mga mananaliksik na ang nanometre-thin germanium sa silicon ay nagbibigay-daan sa mataas na singil na kadaliang kumilos, na sumusuporta sa matipid sa enerhiya na operasyon ng mga klasikal at quantum semiconductor na aparato sa mga karaniwang platform ng fabrication.
Habang lumiliit ang mga elektronikong device at lumalaki ang pangangailangan ng kuryente, ang mga tradisyunal na silicon semiconductors ay umaabot sa mga pisikal na limitasyon dahil sa mas mataas na pagkawala ng enerhiya.Sinasaliksik ng mga mananaliksik ang mga materyales na pinagsasama ang mataas na pagganap ng kuryente sa pagiging tugma para sa mga kasalukuyang proseso ng paggawa ng chip.
Ang isang team mula sa University of Warwick at National Research Council of Canada ay bumuo ng isang nanometre-thin, compressively strained germanium layer sa silicon, na nakakamit ng record-breaking na electrical charge mobility.Ang pag-aaral ay nai-publish sa Materials Today.
Ang pambihirang tagumpay ay nakamit sa pamamagitan ng maingat na pag-inhinyero ng germanium epilayer na may tumpak na strain, na lumilikha ng ultra-malinis na kristal na istraktura na nagbibigay-daan sa elektrikal na singil na gumalaw nang halos walang pagtutol.Ang materyal ay nagpakita ng record hole mobility na 7.15 milyong cm² bawat volt-segundo, na higit na lampas sa conventional silicon, na nagpapagana ng mas mabilis na operasyon at mas mababang pagkonsumo ng enerhiya.
Pinagsasama ng compressively strained germanium-on-silicon material na ito ang nangunguna sa mundo na mobility sa industrial scalability, na ginagawa itong compatible sa modernong paggawa ng silicon semiconductor.Nagbibigay ito ng praktikal na landas para sa mga susunod na henerasyong electronics, kabilang ang mga quantum computing device, spin qubits, cryogenic controllers, AI processors at data-centre hardware na may pinababang enerhiya at mga pangangailangan sa paglamig.
Ang mga pangunahing tampok ng pananaliksik ay kinabibilangan ng:
Mobility ng butas na 7.15 million cm²/V·s
Nanometre-thin germanium epilayer sa silikon
Napakalinis na kristal na istraktura para sa halos walang alitan na daloy ng singil
Tugma sa mga pangunahing proseso ng silikon na semiconductor
Pinapagana ang mas mabilis, mas matipid sa enerhiya na mga classical at quantum na device
Sinabi ni Dr Sergei Studenikin, Principal Research Officer, National Research Council of Canada, "Nagtatakda ito ng bagong benchmark para sa charge transport sa group-IV semiconductors at nagbubukas ng pinto sa mas mabilis, mas matipid sa enerhiya na electronics na ganap na tugma sa kasalukuyang teknolohiya ng silikon."