Geh aus dem Weg, Silizium, du bist nicht mehr unser Top-Transistor. Wir haben genug von Ihrer Unfähigkeit, elektrische Eigenschaften in winzigen Maßstäben aufrechtzuerhalten. Das ist richtig, wir verlassen dich. Weiter und aufwärts zu besseren Dingen, die wirklich mit uns wachsen können. Um es einfach auszudrücken: Es liegt nicht an uns, sondern an Ihnen. Wahrscheinlich müssen wir auch dieses Tal umbenennen.
Wir hatten einen wirklich guten Lauf mit Silizium, aber Unternehmen wie TSMC haben nach Alternativen gesucht (öffnet in neuem Tab) für eine Weile, hauptsächlich um zu versuchen, mit dem Mooreschen Gesetz Schritt zu halten. Das Mooresche Gesetz besagt, dass sich die Anzahl der auf Silizium herstellbaren Transistoren etwa alle zwei Jahre verdoppelt, während die Kosten für Computer sinken.
Das galt lange Zeit, flacht aber ab. Einige Unternehmen wie Nvidia halten es für größtenteils tot (öffnet in neuem Tab)während AMD sagt, dass es nur teuer ist (öffnet in neuem Tab) Mit dem Tempo Schritt halten. Unabhängig davon, wo Moores Gesetz jetzt steht, wird es in naher Zukunft zum Stillstand kommen (öffnet in neuem Tab) aufgrund der Einschränkungen von Silizium.
Gott sei Dank, Forscher am MIT (öffnet in neuem Tab) haben unsere vielleicht nächste Transistor-Romanze gefunden, und die gute Nachricht ist, dass Silizium irgendwie bleiben kann, um zuzusehen. Um diese winzigen Größen zu erreichen, arbeiten Forscher mit Substanzen, die so dünn sind, dass sie 2D-Materialien genannt werden. Diese zarten Kristallschichten sind so dünn wie ein einzelnes Atom. Die Idee ist, mit der Integration dieser perfekten Kristallstrukturen in aktuelle Industriestandard-Siliziumwafer zu beginnen.
Ihre nächste Maschine
Bester Gaming-PC (öffnet in neuem Tab): die besten Fertiggeräte vom Profi
Bester Gaming-Laptop (öffnet in neuem Tab): perfekte Notebooks für Mobile Gaming
Bisher war die Empfindlichkeit dieser 2D-Materialien ein großes Hindernis. Die verwendete Methode bestand normalerweise darin, ein Stück Material von einer großen Menge Material abzuziehen, was fummelig war und bedeutete, dass nach dem richtigen Teil zum Abziehen gesucht werden musste, da es zufällig wuchs und manchmal Defekte hinterließ.
Kürzlich hat das Team am MIT herausgefunden, wie man die Kristallschichten direkt auf die Siliziumwafer züchten kann. Der Prozess verwendet das sogenannte „nicht-pitaxiale, einkristalline Wachstum“, und es sieht so aus, als ob es einfach funktionieren könnte.
Bisher hat das Team erfolgreich eines dieser 2D-Materialien namens Übergangsmetall-Dichalkogenide (TMDs) auf Siliziumwafer gezüchtet, und zwar ohne Defekte im Kristall, was riesig ist. Sie verwendeten die Methode, um einen einfachen, aber funktionalen Transistor herzustellen, und stellten fest, dass die 2D-Materialien auf den Siliziumwafern gut funktionieren.
„Bis jetzt gab es keine Möglichkeit, 2D-Materialien in einkristalliner Form auf Siliziumwafern herzustellen, daher hat die gesamte Gemeinschaft darum gekämpft, Prozessoren der nächsten Generation zu realisieren, ohne 2D-Materialien zu übertragen“, erklärt Jeehwan Kim, außerordentlicher Professor für Maschinenbau am MIT.“ Jetzt haben wir dieses Problem vollständig gelöst, mit einer Möglichkeit, Geräte kleiner als ein paar Nanometer zu machen. Dies wird das Paradigma des Mooreschen Gesetzes ändern.”
Natürlich ist die große Frage hier, wann wir diese Technologie sehen werden, und darüber gibt es kein Wort. Zweifellos sind noch Jahre des Testens und Erprobens zu absolvieren, aber es ist ein spannendes Vorhaben für die Zukunft. Die Möglichkeit, auf bereits bestehender Siliziuminfrastruktur aufzubauen, macht es wahrscheinlicher als viele andere, dass diese Entwicklung ihren Weg in Mainstream-Produkte findet. Außerdem sieht die Zukunft der Computer kristallklar aus (öffnet in neuem Tab)und was könnte glänzender sein als das?