В настоящее время в современных процессорах насчитывается более миллиарда транзисторов, которые
подключаются к контуру через медные соединения. При таком количестве транзисторов приходится создавать довольно большое количество медных соединений, которые не всегда рационально использовать.
Как известно, медь не самый лучший материал для выполнения функций проводников в микросхеме. Она сильно греется, довольно хрупкая и имеет относительно высокое сопротивление, из-за чего медь отдает часть своей энергии в теплоту. Кроме этого, в масштабах нескольких нанометров начинают проявлять себя нежелательные квантовые эффекты.
Для замены меди ученые думали использовать графен, но после дополнительных исследований появилась другая альтернатива – станен. Станен — материал одноатомной толщины, состоящий из атомов олова и атомов фтора.
Как показали расчеты ученых-физиков из Стэнфордского университета и Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC американского Министерства энергетики (US Department of Energy, DOE), данный материал может стать первым в мире материалом, проводящим электрический ток со стопроцентной эффективностью. Причем, добиться такой эффективности можно как при комнатной температуре, так и при более высоких температурах, при которых работают кристаллы современных микропроцессоров, пишется в статье журнала Physical Review Letters.
Согласно построенной модели, в двумерном слое атомов олова должен наблюдаться квантовый спиновый эффект Холла, то есть электроны смогут перемещаться с нулевым сопротивлением вдоль краев проводника. При добавлении к станену атомов фтора эффект должен сохраняться при температурах до 100 градусов по Цельсию. Это отлично подходит для компьютерных чипов, которые работают в диапазоне температур от 40 до 90 градусов Цельсия.
В данный момент это пока только теоретические расчеты, и для создания работоспособных проводников на основе станена надо преодолеть еще некоторые технические проблемы. Но будем надеяться, что ученые найдут приемлемое решение данной задачи, и мир в недалеком будущем увидит новые малопотребляющие и высокопроизводительные микропроцессоры.
