Nanotråde lavet af 'strained silicium' viser, hvordan man kan holde stigninger i computerkraften på vej

Ifølge Moores lov fordobles antallet af transistorer, der kan pakkes ind i et givet område af silicium, cirka hvert andet år. Dette har ført til eksponentiel vækst i computerkraft, men det begynder at nå sine grænser. En måde at holde stigningerne i computerkraft på vej er at bruge nye materialer, der kan pakkes tættere end silicium.

Anspændt silicium er et sådant materiale. Det er lavet ved at dyrke et tyndt lag silicium oven på et lag af et andet materiale, såsom germanium. Dette får siliciumet til at blive strakt eller spændt, hvilket ændrer dets elektriske egenskaber. Strained silicium kan bruges til at lave transistorer, der er mindre og hurtigere end traditionelle siliciumtransistorer.

Forskere ved University of California, Berkeley har nu vist, at spændte siliciumnanotråde kan bruges til at lave endnu mindre og hurtigere transistorer. Nanotråde er små ledninger lavet af halvledermateriale. De er kun nogle få atomer tykke, og de kan pakkes meget tættere end traditionelle transistorer.

Forskerne fandt ud af, at spændte siliciumnanotråde kan bruges til at lave transistorer, der kun er 5 nanometer brede. Dette er omkring 10 gange mindre end de transistorer, der i øjeblikket bruges i de fleste computere. Transistorerne fungerer også med meget højere hastigheder end traditionelle siliciumtransistorer.

Denne forskning er et stort gennembrud inden for computerchipteknologi. Det viser, at spændte siliciumnanotråde kunne bruges til at lave computere, der er meget mindre, hurtigere og mere kraftfulde end nuværende computere.

Fordele ved anstrengte siliciumnanotråde

Anspændte siliciumnanotråde tilbyder en række fordele i forhold til traditionelle siliciumtransistorer. Disse fordele omfatter:

* Mindre størrelse: Anspændte siliciumnanotråde kan gøres meget mindre end traditionelle siliciumtransistorer. Dette giver mulighed for at pakke flere transistorer ind i et givet område, hvilket kan føre til øget computerkraft.

* Hurtigere betjening: Anspændte siliciumnanotråde fungerer ved meget højere hastigheder end traditionelle siliciumtransistorer. Dette kan føre til forbedret ydeevne i en række applikationer, såsom spil og videoredigering.

* Lavere strømforbrug: Anstrengte siliciumnanotråde bruger mindre strøm end traditionelle siliciumtransistorer. Dette kan føre til længere batterilevetid for bærbare enheder, såsom bærbare computere og smartphones.

Udfordringer ved anstrengte siliciumnanotråde

Mens anstrengte siliciumnanotråde tilbyder en række fordele, er der også nogle udfordringer forbundet med deres brug. Disse udfordringer omfatter:

* Fabrikationsvanskeligheder: Anspændte siliciumnanotråde er sværere at fremstille end traditionelle siliciumtransistorer. Dette kan føre til højere omkostninger og lavere udbytte.

* Plidelighedsproblemer: Anspændte siliciumnanotråde er mere modtagelige for defekter end traditionelle siliciumtransistorer. Dette kan føre til reduceret pålidelighed og kortere enhedens levetid.

Konklusion

Strained silicium nanotråde giver en række fordele i forhold til traditionelle silicium transistorer, men der er også nogle udfordringer forbundet med deres brug. Forskningen på dette område er dog lovende, og det er sandsynligt, at anstrengte siliciumnanotråde med tiden vil blive brugt i en række forskellige applikationer, såsom computere, smartphones og andre elektroniske enheder.