Междисциплинарная группа ученых из США изобрела новый класс материалов, способных охлаждать микрочипы, не мешая им становиться все меньше в соответствии с законом Мура. Объединив свои знания, они решили проблему тепла, которое снижает работоспособность транзисторов.

Прогресс в области интегральных схем измеряется по шкале, предложенной Гордоном Муром, сооснователем Intel. Он предсказал, что количество электронных компонентов на микросхему будет удваиваться каждый год. Это было более 50 лет назад, так что у нас было время убедиться в верности закона Мура. Однако за последние годы темпы развития индустрии замедляются. И одна из главных трудностей в размещении еще большего числа транзисторов на микросхеме — увеличение выделяемого тепла.

Электрические изоляторы, минимизирующие электрические помехи в чипах, называют low-k диэлектриками. В идеале они еще и отводят разрушительное тепло, вызванное электрическим током. Но чем больше становится транзисторов на единицу площади, тем ближе они располагаются друг к другу и тем сложнее рассеивать тепло.

Междисциплинарной группе американских ученых удалось найти подходящий low-k диэлектрик благодаря привлечению специалистов из различных областей: машиностроения, химии, материаловедения, электротехники. Они подобрали 2D-материал — слой полимера толщиной в один атом — и настроили его свойства, размещая слои друг на друге определенным образом, рассказывает Science Daily.

Получившийся материл обладает одновременно низкой электрической проводимостью и высокой способностью к теплопереносу. Его потенциал для индустрии полупроводников трудно переоценить, считают изобретатели.

Разработчики уже начали изучать потенциал нового материала еще и в области химии. С его помощью можно, например, распознать химические вещества и их количество в воздухе. Зная это, можно будет оптимизировать хранение, транспортировку и реализацию продуктов питания, значимо сократив объемы пищевых отходов.

Замену кремнию для производства транзисторов нашли специалисты MIT. Они обнаружили, что сплав арсенида индия-галлия может стать основой технологии производства транзисторов меньшего размера, обладающих большей энергетической эффективностью.