Chystá se zásadní zlom u čipů? Díky galiu budou rychlejší a levnější

Výzkumníci na Stanford University přišli s novým způsobem, jak při použití arsenidu galia (či také arsenid gallitý) namísto křemíku levněji vyrábět kvalitnější procesory či solární panely.

Chystá se zásadní zlom u čipů? Díky galiu budou rychlejší a levnější


Procesory a další hardware se vyrábějí již několik desítek let z křemíku, jelikož je odolný a levný. Ne vždy je však křemík tím nejvhodnějším řešením. Skrze arsenid galia se elektrony pohybují rychleji, díky čemuž je tato látka vhodnější pro procesory, které musejí rychle zpracovávat data.

Solární panely postavené na arsenidu galia jsou v přeměně světla na elektřinu také mnohem efektivnější než současné křemíkové panely.

Arsenid galia je tedy v mnoha oblastech lepší než křemík, avšak problém spočíval až doposud především v tom, že byl pro masovou výrobu příliš drahý. Jak uvedl profesor Aneesh Nainani ze Stanfordu, osmipalcový disk (wafer)  z arsenidu galia, na němž se procesory a panely vyrábějí, stojí okolo 5 000 dolarů, zatímco obdobná křemíková deska vyjde na pouhých pět dolarů.

Díky nové výrobní metodě sice nebude disk z arsenidu galia levnější, avšak bude se moci při výrobě použít opakovaně, podle Nainaniho 50 - 100x, díky čemuž se výrazně sníží náklady na výrobu jednoho procesoru.

Celý proces funguje takto: vědci vezmou wafer z arsenidu galia a nanesou na něj tenkou vrstvu materiálu na jedno použití. Na něj pak natřou vrstvu materiálu, který pohlcuje infračervené záření a následně další jednorázovou vrstvu.

Na tyto tři vrstvy pak nakonec nanesou tenkou vrstvu aresenidu galia. Obvody se vytvoří až na této poslední vrstvě, ze které se vytvoří příslušný čip (nutné jsou i další meziprocesy, jako odstranění  absorbní mezivrstvy infračerveným laserem, vyčištění podkladového waferu apod., celý výrobní proces je k vidění v tomto videu na YouTube).

 Výsledný produkt je tedy levnější, jelikož se vyrobí pouze z tenké vrstvy aresnidu galia a vedlejším efektem pak je to, že je také ohebnější.

Stanford si nechal celý proces patentovat a v současné době již jedná s výrobci procesorů o jeho možném licencování pro testovací a eventuálně i komerční výrobu.

Úvodní foto: Stanford University










Komentáře