کد خبر ۱۱۱۰۱۲۱
تاریخ انتشار: ۱۲:۳۳ - ۱۲-۰۸-۱۴۰۴
کد ۱۱۱۰۱۲۱
انتشار: ۱۲:۳۳ - ۱۲-۰۸-۱۴۰۴

انقلاب در دنیای تراشه‌ها: ژرمانیم ابررسانا می‌شود!

انقلاب در دنیای تراشه‌ها: ژرمانیم ابررسانا می‌شود!
ژرمانیم، ماده‌ای آشنا در صنعت نیمه‌رسانا با دستیابی به ویژگی ابررسانایی، مرزهای رایانش کوانتومی را جابه‌جا می‌کند.

پژوهشگران دانشگاه نیویورک و دانشگاه کوئینزلند موفق شده‌اند ویژگی ابررسانایی را در ژرمانیم اپیتاکسیال آلاییده با گالیم به نمایش بگذارند؛ ماده‌ای که با ابزارهای استاندارد صنعت نیمه‌رسانا ساخته شده است. این ترکیب در دمای زیر ۳٫۵ کلوین وارد حالت ابررسانا می‌شود و از آرایه‌های متراکم اتصال جوزفسون در ابعاد ویفر پشتیبانی می‌کند که برای مدارهای کوانتومی و RF برودتی حیاتی است.

به گزارش زومیت به نقل از نیچر، در نمونه‌ی اولیه‌ی پروژه، میلیون‌ها اتصال ابررسانا روی یک ویفر دو اینچی یکپارچه شده‌اند. این اتصالات با لیتوگرافی دقیق تعریف و در دماهای پایین بررسی شدند تا رفتار ابررسانایی و چگالی جریان مناسب برای کاربردهای واقعی تأیید شود.

روند ساخت تراشه‌ها‌ی جدید پژوهشگران دانشگاه نیویورک مبتنی‌بر اپیتاکسی پرتو مولکولی است که لایه‌هایی بسیار تمیز از ژرمانیم را رشد می‌دهد و اتم‌های گالیم را در جایگاه‌های شبکه‌ای دقیق قرار می‌دهد. زمانی که غلظت آلایش به حد کافی افزایش یابد، فیلم ژرمانیمی وارد فاز ابررسانا می‌شود؛ درحالی‌که مرز بین لایه‌ها بدون ناهنجاری باقی می‌ماند و از افت کارایی جلوگیری می‌کند.

دستاورد محققان، تغییری بنیادین در مسیر توسعه‌ی ابررساناها محسوب می‌شود و مسیر را از مواد لایه‌ای و محدود به تولید انبوه در مقیاس ویفر باز می‌کند. از آنجاکه فرایند رشد ژرمانیم آلاییده مشابه روش‌های مورد استفاده در تولید نیمه‌رساناهای ترکیبی و مدارهای Cryo-CMOS است، سازگاری با خطوط تولید فعلی نیز حفظ می‌شود.

به گفته‌ی محققان دانشگاه نیویورک، روش آن‌ها می‌تواند چالش‌های موجود در ترکیب منطق نیمه‌رسانا با اتصالات ابررسانا را از بین ببرد و محدودیت‌هایی مانند ظرفیت خازنی ناخواسته و اتلاف حرارتی را کاهش دهد؛ عواملی که امروز مانع توسعه‌ی سیستم‌های کوانتومی متراکم هستند. همچنین یکنواختی چشمگیر در تولید اتصالات، امیدها برای استفاده گسترده در رایانش کوانتومی، آشکارسازهای کم‌نویز و سامانه‌های فضایی را افزایش داده است.

در گام بعدی، تمرکز بر افزایش ابعاد ویفر، تکرارپذیری در فرایند تولید و اتصال ژرمانیم ابررسانا با منطق سیلیکونی خواهد بود. اگر این تلاش‌ها موفقیت‌آمیز باشند، ژرمانیم ابررسانا می‌تواند مسیر تازه‌ای برای ساخت تراشه‌های کوانتومی در مقیاس صنعتی بگشاید.

پربیننده ترین پست همین یک ساعت اخیر
ارسال به دوستان
راهنمای ساده لایه های قلب (اینفوگرافیک) رونالدو رفت، اما شماره ۷ تمام نمی‌شود آیا می توانید 3 جوراب را میان این پلیورها پیدا کنید؟ (معمای تصویری با پاسخ) ادعای ترامپ: در برابر ایران پیروزی کامل می خواهم نه یک پیروزی ۹۳ درصدی! جانشین رئیس ستاد کل نیروهای مسلح: در شهر موشکی رونمایی‌شده، رازها و فناوری‌های نهفته‌ای قرار دارد مسکو: پیشنهاد ما برای انتقال اورانیوم ایران به روسیه همچنان روی میز است ایران عضو کمیته برنامه‌ریزی و هماهنگی سازمان ملل شد شنیده شدن صدای دو انفجار در عدن چه کسانی در مراسم ختم علی اصغر فانی حضور داشتند؟ (عکس) حمله یمن به فرودگاه ریاض و تأسیسات نفتی ینبع حمله اوکراین به یکی از مهم‌ترین مراکز صادرات نفت روسیه هشدار بارش شدید، رعد و برق و تگرگ برای ۷ استان/ تهران بارانی می‌شود یحیی سریع: جنگنده‌های سعودی طی ۲۴ ساعت گذشته، ۹۳ حمله هوایی در یمن انجام دادند روسیه تاریخ دیدار پوتین با ویتکاف و کوشنر را اعلام کرد علیرضا بیرانوند راهی تایلند می‌شود؛ حضور در مراسم مرد سال فوتبال آسیا قطعی شد