Ученые из Массачусетского технологического института представили гибридный микрочип, созданный на основе соединения кремния с нитридом галлия — очень прочным материалом, используемым обычно при производстве светодиодов. В результате им удалось добиться уменьшения размеров и повышения быстродействия чипа по сравнению с характеристиками существующих сегодня процессоров.
На протяжении вот уже нескольких десятилетий исследователи из разных стран продолжают заниматься поиском методов создания гибридных микрочипов, которые позволили бы продлить действие закона Мура, в соответствии с которым вот уже более 40 лет число транзисторов, размещенных на микросхеме, увеличивается экспоненциально.
«В долгосрочной перспективе мы не сможем бесконечно улучшать характеристики кремния при дальнейшем уменьшении нормы проектирования, поэтому сегодня нужно искать другие подходы», — заявил старший преподаватель МТИ Томас Паласиос. «Мы находимся в ситуации, когда нам приходится экспериментировать со всей таблицей Менделеева и искать самые разные сочетания материалов, — отметил аналитик компании In-Stat Джим Макгрегор. — Сегодня кремний выполняет роль основного строительного материала, на базе которого создается абсолютно все. Мы пытаемся соединять кремний с другими веществами, внося те или иные добавки, меняем его свойства и в результате получаем совершенно иные чипы».
Конструкция гибридного чипа позволяет уменьшить утечки и повысить скорость выполнения операций. «Процесс производства процессоров является результатом многочисленных химических и физических экспериментов, — пояснил Макгрегор. — Мы используем все больше и больше элементов периодической таблицы, сокращаем число нанометров и наблюдаем за тем, сколько электронов перетекает от одного транзистора к другому».
Паласиос вместе со аспирантом-исследователем Уиллом Чангом не просто разместили слой нитрида галлия поверх кремния. Им удалось глубоко интегрировать его в подложку, сформировав промежуточный слой. А поскольку в электронной отрасли применяются точно такие же кремниевые подложки, исследователи из МТИ полагают, что гибридные чипы вполне можно было бы изготавливать, используя современные производственные технологии. Это обойдется значительно дешевле по сравнению с применением других веществ.
«Мы уже обсуждали с представителями нескольких компаний возможность перевода данной технологии на коммерческие рельсы и организации производства более сложных схем», — отметил Паласиос, добавив, что на подготовку коммерческих решений уйдет как минимум несколько лет.