Придет ли германий на смену кремнию?

Будущее электроники следует искать в прошлом. Исследователи работают над применением германия — элемента транзисторов 1940-х годов. В будущем германий может прийти на смену кремнию. И над этим работают специалисты Университета штата Огайо.

На собрании Американской ассоциации содействия развитию науки (American Association for the Advancement of Science) доцент-химик Джошуа Голдберг сообщил о наметившемся прогрессе в разработке формы германия, которая носит название «германан».

В 2013 году лаборатория Голдберга в университете впервые достигла успеха в получении листа германана толщиной в один атом. Впрочем, кремниевый материал силицен тоже рассматривается как основа микросхем будущего. Да и графен может стать материалом грядущих технологий.

Как отмечает ресурс ScienceDaily, Голдберг и возглавляемая им группа ученых искала пути обеспечить межатомные связи и создала гибридную версию материала, где в качестве связующих сверху и снизу листа используются и другие атомы, а не только германий. Целью является создание материала, позволяющего не только передавать электроны в 10 раз быстрее, чем кремний, но и способного лучше абсорбировать и излучать свет.

Это позволит повысить эффективность светодиодов и лазеров. И в этом отношении уже достигнут определенный успех, о котором сообщает сам Джошуа Голдберг:

Мы постигли природу этих связей, мы способны настраивать электронную структуру материала. Мы можем повышать или уменьшать объем энергии, впитываемой им. В потенциале мы сможем создать материал, который охватывает весь электромагнитный спектр или абсорбирует различные цвета, в зависимости от связей в нем.

Ученые разрабатывают различные формы германана. Это сделает возможным применение материала в различных сферах, где сегодня используется кремний. Поскольку материал очень тонок, его можно считать двухмерным.

Его можно будет использовать не только в электронике, но и в качестве «топологического изолятора». Электричество станет накапливаться лишь на контурах материала.

Лаборатория Голдберга уже убедилась в том, что этот существующий лишь в теории материал может обрести химическую стабильность. Лабораторией был создан германан, 9% которого приходится на связующие атомы. В стабильном состоянии его удерживают водородные «крепежи» сверху и снизу германанового листа.