فیلم بیشتر »»
کد خبر ۱۱۱۰۱۲۱
تاریخ انتشار: ۱۲:۳۳ - ۱۲-۰۸-۱۴۰۴
کد ۱۱۱۰۱۲۱
انتشار: ۱۲:۳۳ - ۱۲-۰۸-۱۴۰۴

انقلاب در دنیای تراشه‌ها: ژرمانیم ابررسانا می‌شود!

انقلاب در دنیای تراشه‌ها: ژرمانیم ابررسانا می‌شود!
ژرمانیم، ماده‌ای آشنا در صنعت نیمه‌رسانا با دستیابی به ویژگی ابررسانایی، مرزهای رایانش کوانتومی را جابه‌جا می‌کند.

پژوهشگران دانشگاه نیویورک و دانشگاه کوئینزلند موفق شده‌اند ویژگی ابررسانایی را در ژرمانیم اپیتاکسیال آلاییده با گالیم به نمایش بگذارند؛ ماده‌ای که با ابزارهای استاندارد صنعت نیمه‌رسانا ساخته شده است. این ترکیب در دمای زیر ۳٫۵ کلوین وارد حالت ابررسانا می‌شود و از آرایه‌های متراکم اتصال جوزفسون در ابعاد ویفر پشتیبانی می‌کند که برای مدارهای کوانتومی و RF برودتی حیاتی است.

به گزارش زومیت به نقل از نیچر، در نمونه‌ی اولیه‌ی پروژه، میلیون‌ها اتصال ابررسانا روی یک ویفر دو اینچی یکپارچه شده‌اند. این اتصالات با لیتوگرافی دقیق تعریف و در دماهای پایین بررسی شدند تا رفتار ابررسانایی و چگالی جریان مناسب برای کاربردهای واقعی تأیید شود.

روند ساخت تراشه‌ها‌ی جدید پژوهشگران دانشگاه نیویورک مبتنی‌بر اپیتاکسی پرتو مولکولی است که لایه‌هایی بسیار تمیز از ژرمانیم را رشد می‌دهد و اتم‌های گالیم را در جایگاه‌های شبکه‌ای دقیق قرار می‌دهد. زمانی که غلظت آلایش به حد کافی افزایش یابد، فیلم ژرمانیمی وارد فاز ابررسانا می‌شود؛ درحالی‌که مرز بین لایه‌ها بدون ناهنجاری باقی می‌ماند و از افت کارایی جلوگیری می‌کند.

دستاورد محققان، تغییری بنیادین در مسیر توسعه‌ی ابررساناها محسوب می‌شود و مسیر را از مواد لایه‌ای و محدود به تولید انبوه در مقیاس ویفر باز می‌کند. از آنجاکه فرایند رشد ژرمانیم آلاییده مشابه روش‌های مورد استفاده در تولید نیمه‌رساناهای ترکیبی و مدارهای Cryo-CMOS است، سازگاری با خطوط تولید فعلی نیز حفظ می‌شود.

به گفته‌ی محققان دانشگاه نیویورک، روش آن‌ها می‌تواند چالش‌های موجود در ترکیب منطق نیمه‌رسانا با اتصالات ابررسانا را از بین ببرد و محدودیت‌هایی مانند ظرفیت خازنی ناخواسته و اتلاف حرارتی را کاهش دهد؛ عواملی که امروز مانع توسعه‌ی سیستم‌های کوانتومی متراکم هستند. همچنین یکنواختی چشمگیر در تولید اتصالات، امیدها برای استفاده گسترده در رایانش کوانتومی، آشکارسازهای کم‌نویز و سامانه‌های فضایی را افزایش داده است.

در گام بعدی، تمرکز بر افزایش ابعاد ویفر، تکرارپذیری در فرایند تولید و اتصال ژرمانیم ابررسانا با منطق سیلیکونی خواهد بود. اگر این تلاش‌ها موفقیت‌آمیز باشند، ژرمانیم ابررسانا می‌تواند مسیر تازه‌ای برای ساخت تراشه‌های کوانتومی در مقیاس صنعتی بگشاید.

پربیننده ترین پست همین یک ساعت اخیر
ارسال به دوستان
«دروازۀ جهنم» دارد خاموش می‌شود؛ چرا این خبر خوبی نیست؟ نشانه های کمبود ویتامین B۱۲ را بشناسیم طبیعت بهاری «طارُم»، هندوستان ایران (+عکس) نام این زن تاریخ‌ساز بر روی یک سیارک نشست چرا نباید توت از درخت بخوریم؟ قطب‌های جدید مهاجرت جهان کجاست؟(+اینفوگرافیک) صعود پاری‌سن‌ژرمن به فینال لیگ قهرمانان اروپا با حذف بایرن مونیخ دستاورد نوین پزشکی در بیمارستان مهدیه؛ نجات نوزاد دچار خفگی با روش سرمادرمانی پاکستان: برای برگزاری مذاکرات ایران و آمریکا تلاش می‌کنیم پیروزی تیم قرمز در دیدار درون‌تیمی ملی‌پوشان فوتبال ایران تداوم رکود و جهش قیمت‌ها در بازار موبایل؛ گوشی اقتصادی به تاریخ پیوست / آیفون ۵۴۰ میلیون تومان! آتش‌سوزی گسترده در تالاب میقان اراک؛ ۵۰ هکتار در آتش سوخت (عکس) تفاوت ساختاری جالب جمجمه 4 نژاد گربه معروف خانگی (اینفوگرافیک) پزشکیان در گفت‌وگوی تلفنی با مکرون: هرگونه مذاکره مؤثر مستلزم پایان جنگ و ارائه تضمین برای عدم تکرار اقدامات خصمانه است محسن رضایی: اجازه نخواهیم داد آمریکا بدون پرداخت هزینه از بحران خارج شود/ خسارت می گیریم