۱۳ آبان ۱۴۰۴
به روز شده در: ۱۳ آبان ۱۴۰۴ - ۰۳:۰۰
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
ورود کد امنیتی
captcha
پایان ۴۰ سال شک و تردید؛ ویدیوی 4K ناسا به توطئه فرود بر ماه خاتمه می‌دهد؟(+عکس) اقتصاد قطر در یک نگاه (+اینفوگرافی) هشدار درباره کاهش حس بویایی تفاوت بنزین هواپیما با خودرو؛ چرا موتورهای هوایی همچنان به اکتان بالا و سرب نیاز دارند؟ چطور سن واقعی کامپیوتر و لپ‌تاپ را تشخیص دهیم؟ قیمت آپارتمان ۵۰ در تهران؛ فرق شمال و جنوب پایتخت چقدر است؟ اسباب بازی‌های بمب گذاری شده توسط اسرائیل برای کودک‌کُشی در غزه اعلام برنامه ویژه برای لامین یامال؛ وینگر جوان بارسلونا باید زمان بیشتری را روی نیمکت سپری کند واکنش حماس به احتمال تصویب قانون برای اعدام اسرای فلسطینی فونت متفاوت شماره ۱۰ هافبک ایرانی دینامو ماخاچ‌قلعه جلب توجه کرد (+عکس) بلندپایه‌ترین افسر صهیونیست اسیر در بین اجساد تحویلی به صلیب سرخ بازیکن لیگ برتری در خیابان شلوغ لندن با اسلحه تهدید شد/ بازداشت مدیر برنامه ستاره تیم ملی انگلیس به ظن اخاذی قصه‌های نان و نمک(۵۴)/ ۱۳۰ تومن و یک فحش؛ تصویر یک سیستم بی‌اعتماد! وضعیت هشدار در اوترخت هلند اعلام شد؛ آلودگی آب آشامیدنی به باکتری خطرناک در آستانه دیدار لیگ اروپا بازداشت ۵ عضو یک شبکه نفوذی در جنوب خان یونس