Pii on ominaisuuksiltaan erinomainen aine, joka on syystäkin noussut puolijohdealan selkärangaksi. Sillä ei kuitenkaan voida tehdä muutaman atomin paksuisia elektronisia piirejä. Stanfordin yliopistossa on löydetty kaksi materiaalia, joilla tähän päästään.
Elektroniikan laitoksen professori Eric Pop on yhdessä tohtoriopiskelija Michal Mleczkon kanssa julkaissut Science Advances -lehdessä artikkelin, jossa hafnium-diselenidi ja hafnium-zirkonium esitellään. Niillä on monia samoja ominaisuuksia kuin piillä ja lisäksi niillä voidaan rakentaa muutaman atomin ohuita rakenteita.
Eric Popin mukaan yksi piin erinomaisista ominaisuuksista on se, että kun se saatetaan kosketuksiin hapen kanssa, pintaan muodostuu piioksikerros. Siis käytössä piiruostetta. Tämä on piirien tuotannon aikana helppo tapa eristää signaaleja kuljettavat ja käsittelevät komponentit.
Muut puolijohteet eivät samalla tavalla "ruostu" tullessaan kosketuksiin hapen kanssa, joten niihin eristävä kerros täytyy rakentaa erikseen. Hafnium-diselenidi ja hafnium-zirkonium sen sijaan muodostivat samanlaisen eristävän kerroksen.
Kun tutkijat ryhtyivät kutistamaan diselenidejä atomipaksuuteen, he huomasivat, että transistorien kytkentään tarvittava energia on materiaalissa juuri sopiva. Molemmissa yhdisteissä energiataso oli samaa luokkaa piin kanssa.
Diselenidit voidaan rakentaa vain kolmen atomin paksuiseksi rakenteeksi eli noin kahteen nanometrin kolmasosaan. Piillä näin pieneen ei päästä. Noin 5 nanometrissä piin ominaisuudet alkavat muuttua epätoivotuiksi.
Eric Pop uskoo, että diselenidin ja hyvien eristemateriaalien avulla voidaan valmistaa puolijohdepiirejä, jotka ovat noin 10 kertaa nykyisitä piipohjaisia piirejä pienempiä. Mooren laki näyttää löytävän lisää elinaikaa.
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
