Встречайте:
Арсенид Бора Кубический.
Негласный титул –
Лучший из возможных.
Несмотря на то, что на нём держится практически всё – от солнечных батарей до процессоров, – кремний, оказывается, далеко не идеальный полупроводник!
Во-первых, хотя кремний и легко пропускает электроны через свою структуру, он плохо справляется с их положительно заряженными аналогами (дырками). В то же время для некоторых типов микросхем принципиально необходимо и одно, и другое.
«Это важно, потому что, конечно же, в полупроводниках мы имеем как положительные, так и отрицательные заряды в равной степени. Поэтому, если вы строите устройство, вам нужен материал, в котором и электроны, и дырки движутся с меньшим сопротивлением», – поясняет профессор машиностроения из MIT Ган Чен.
Во-вторых, теплопроводность кремния оставляет желать лучшего, что в целом снижает быстроту и энергоэффективность компьютеров. И мы всё ещё «сидим на кремнии»…
Однако группа исследователей из Массачусетского технологического института, Университета Хьюстона и других учреждений экспериментально доказала, что кубический арсенид бора, преодолевает обе вышеупомянутые слабости кремния.
До сих пор кубический арсенид бора использовался для лабораторных нужд, отчего и производился лишь небольшими неоднородными партиями. И вопрос по этой самой неоднородности ещё предстоит решить. Конечно, потребуется немало дополнительных исследований прежде, чем можно будет говорить о шансах на замену вездесущего кремния. И всё же, если кубический арсенид бора можно будет производить в практичной и экономичной форме, благоприятный исход весьма вероятен.
«Нагрев сейчас – основное слабое место многих электронных устройств, – говорит постдок MIT Юнгву Шин, ведущий автор статьи в Science – Карбид кремния заменяет кремний в силовой электронике в основных отраслях электромобилестроения, включая Tesla, поскольку его теплопроводность в три раза выше, чем у кремния, несмотря на его более низкую электрическую подвижность. Представьте, чего могут достичь арсениды бора со своей в 10 раз более высокой теплопроводностью и гораздо более высокой подвижностью, чем у кремния. Это может изменить правила игры».
По материалам АРМК.
