Čipy z molybdenu se mohou stát budoucností PC

Integrovaný obvod byl vyroben v laboratoři Laboratory of Nanoscale Electronics and Structures (LANES) ve švýcarském federálním technologickém institutu v Lausanne (EPFL). Výzkumníci tvrdí, že jejich pokusy dokazují, že molybdenové čipy mohou být menší než křemíkové, mají nižší spotřebu a jsou více flexibilní.

Doposud nebylo možné, aby byly vrstvy křemíku méně než dva nanometry tlusté, vzhledem k riziku vyvolání chemické reakce, která by mohla zoxidovat povrch a ohrozit tak elektronické vlastnosti. Na druhé straně molybden může být zpracován ve vrstvě jen tři atomy silné, což znamená, že je možné vyrobit čipy, které budou nejméně třikrát menší.

I při tak malé tloušťce zůstává materiál stabilní a vedení je snadno ovladatelné, vyplývá z vyjádření ředitele LANES Andrase Kise.

Molybden také může soupeřit s křemíkem ve schopnosti zesilovat elektronické signály, s výstupním signálem čtyřikrát silnějším než je vstupní signál. To znamená, že MoS2 tranzistory jsou velmi energeticky účinné a Kis tvrdí, že "je to značný potenciál pro vytváření složitějších čipů."

A konečně, flexibilita molybdenu je vhodná pro použití ve flexibilní elektronice, jakou je například návrh ohebných pásů čipů. Ty by jednoho dne mohly být využity při výrobě počítačů, které by mohly být srolovány či zařízení, která by mohla být umístěna pod kůží, uvádějí vědci.

Molybden je srovnáván s grafenem, což je další z flexibilních polovodičů, který mnozí považují za přirozeného nástupce křemíku. Grafen je také velmi tenký, skládající se z jedné vrstvy atomů uhlíku uspořádaných do struktury, jež vypadá jako včelí plástev.

Začátkem tohoto roku výzkumníci společnosti IBM postavili první integrovaný obvod na bázi grafenu, který byl schopen operovat na frekvencích až 10 GHz nebo 10 miliard cyklů za sekundu. Dnešní křemíkové obvody mohou pracovat pouze na frekvencích zhruba 4 GHz.

Experimenty s grafenem odhalily množství dalších využití, včetně urychlení budoucího vysokorychlostního internetu, výrobu rychlonabíjecích baterií a zlepšení rychlosti a hustoty tisknuté elektroniky.

Nicméně, tým okolo Kise popisuje jednu výhodu molybdenu oproti grafenu. Molybden může zesílit elektronické signály při pokojové teplotě, zatímco grafen musí být ochlazen na 70 stupňů Kelvina (teplota dostatečná k tomu, aby se dusík stal kapalným).

Navzdory potenciálu molybdenu, výzkumníci říkají, že bude nejméně 10 až 20 let trvat, než bude komerčně využíván. Mezitím tato skupina hodlá prozkoumat, zda tento materiál nemůže být více vodivý.