فیلم بیشتر »»
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.

ارسال به دوستان
captcha
انفجار و آتش‌سوزی خانه دوطبقه در مشهد؛ چهار نفر مصدوم شدند دیدار سفرای جدید ایران در ایتالیا و اوگاندا با عراقچی یحیی گل‌محمدی سرمربی تیم فوتبال امید ایران شد علی اکبر صالحی: اگر مبنا بر حداقل عقلانیت باشد، بعید می‌دانم جنگ سومی آغاز شود گزینه‌های ترامپ علیه ایران، پس از انتخابات تصادف مرگبار در محور مهاباد به بوکان؛ ۲ نفر جان باختند یحیی گل‌محمدی قراردادش را با دهوک فسخ کرد؛ احتمال حضور در تیم امید ایران درخواست مهم خداداد عزیزی از هواداران تراکتور پیش از بازی با آبادان شهرهای رُمان‌ها؛ برگرفته از واقعیت یا زادۀ خیال؟ هشدار وزارت بهداشت درباره افزایش کرونا و آنفلوآنزا؛ ماسک در مکان‌های شلوغ توصیه شد افزایش حق‌العمل جایگاه‌های سوخت ابلاغ شد؛ رشد ۹۰ درصدی در سی‌ان‌جی «به وقت ایران» به وقت تندروها ؛ بلندگویی با باتری خشم مخالفان درخواست مهم زنوزی از هواداران تراکتور پیش از دیدار با صنعت نفت تریتا پارسی: ترامپ تصمیم خود را گرفته است و دیپلماسی جاری، نمایشی برای ظاهرسازی است تأکید فرمانده نیروی زمینی بر ضرورت جذب جوانان متخصص و باانگیزه در ارتش
نظرسنجی
پیش بینی شما: قبل از انتخابات آمریکا، به ایران حمله می شود؟