Kalifornian Riverside-yliopiston insinöörit ovat esitelleet prototyyppejä materiaalista, joka voi mullistaa elektroniikan. Uudet yksiulotteiset rakenteet on valmistettu eksoottisesta materiaalista, joka voi johtaa 50 kertaa suurempaa virtatiheyttä kuin tavanomainen kupariliitäntä.
Kun transistorit yhä vain kutistuvat, ne tarvitsevat suurempia ja suurempia virtatiheyksiä toimimakseen halutulla tasolla. Useimmat tavanomaiset sähköjohteet kuten kupari hajoavat yleensä suurilla virtatiheyksillä, mikä muodostaa esteen yhä pienempien komponenttien valmistamiselle.
Siten elektroniikkateollisuus tarvitsee piin ja kuparin vaihtoehtoja, jotka voivat ylläpitää äärimmäisen suuria virtatiheyksiä kooltaan vain muutamissa nanometreissä.
Kun 2D-materiaalit koostuvat yhdestä atomikerroksesta, 1D-materiaalit koostuvat yksittäisien atomien ketjuista, jotka ovat heikosti sidottuja toisiinsa. Näitä ns. van der Waalsin nanonauhojen (Nanoribbons) mahdollisuuksia elektroniikan suhteen ei ole laajalti tutkittu. Nyt amerikkalaistutkijat havaitsivat, että zirkonium-tritelluuri- eli ZrTe3-nanonauhalla on poikkeuksellisen suuri virrantiheys (~100 MA/cm2). Se ylittää minkä tahansa tavanomaisen metallin kuten kuparin lukemat ja melkein saavuttaa hiilinanoputkien ja grafeenin virtatiheydet.
- Perinteiset metallit ovat monikiteisiä. Niillä on rakeiden rajoja ja pinnan karheutta, jotka sirottavat elektroneja. Näennäiset yksiulotteiset materiaalit, kuten ZrTe3, koostuvat yksittäisien atomien ketjuista yhdessä suunnassa. Niillä ei ole raerajoja ja niillä on usein sileät pinnat hilseilyttämisen jälkeen, toteavat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa.
Periaatteessa tällaisia yksiulotteisia materiaaleja voitaisiin kasvattaa suoraan nanolangoiksi, joiden poikkileikkaus vastaa yksittäistä atomisäiettä tai ketjua.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 7.5.2018
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.
