Прорив у сфері чипів: Китай створив напівпровідник, який перевершує кремній

Селенід індію називають "золотим напівпровідником" через ідеальне поєднання таких властивостей, як висока рухливість електронів, ширина забороненої зони та надтонкий профіль. Однак його виробництво у великих масштабах досі вважалося недосяжним, йдеться в пресрелізі Пекінського університету.

Як пояснюють дослідники, транзистори на основі InSe перевершують кремнієві за кількома показниками, демонструючи рухливість електронів до 287 см²/В·с та наднизькі підпорогові коливання за кімнатної температури.

Масштабування напівпровідник на основі InSe до розміру пластини стало справжнім проривом, адже цей матеріал досить складний у роботі. Основні труднощі полягають в екстремальній різниці в тиску пари між індієм та селеном, а також у схильності до утворення кількох стабільних фаз.

Щоб подолати це обмеження, вені розробили метод перетворення "тверде тіло-рідина-тверде тіло". Вони почали з напилення тонкої плівки аморфного InSe на сапфірові підкладки. Потім пластину покрили індієм з низькою температурою плавлення та запечатали у кварцовій порожнині.

Важливо Чипи працюватимуть у рази швидше завдяки незвичайному явищу: що виявили вчені

Нагрівання до температури близько 550 °C запустило ретельно контрольовану реакцію, що дозволило індію створити локалізоване, багате на індій середовище, яке сприяло рівномірній кристалізації на межі розділу.

Це призвело до отримання першої 2-дюймової пластини InSe з винятковою однорідністю товщини, фазовою чистотою та кристалічною структурою. Використовуючи ці пластини, команда створила високопродуктивні транзисторні масиви, які не просто працювали, а й перевершували очікування.

"Цей прорив відкриває новий шлях для розробки високопродуктивних, низькоенергетичних чипів наступного покоління, які, як очікується, будуть широко застосовуватися в передових галузях, таких як штучний інтелект, автономне керування та інтелектуальні термінали в майбутньому", — зазначили в Пекінському університеті.

Нагадаємо, вчені з Китаю також виготовили найбільший у світі кристал селеніду барію-галію (BGSe), який може прокласти шлях до створення лазерної зброї, здатної збивати супутники з Землі.