Gerilmiş silikonun esnek elektroniğe daha güçlü entegrasyonuna destek olacak bir proses Amerika’da geliştiriliyor.
Kritik bir parçada kullanılan silikonun atomik yapısında yaratılacak gerilimler, prosesörün performansını arttırabilir. Gerilmiş silikonlarla yapılan, yani silikon atomları arasından daha fazla mesafe olan yarı iletkenlerde, elektronlar malzeme içinde daha rahat hareket ediyor.
Yarı iletken endüstrisi gerilmiş silikonu, günlük süreçlerde kullandığımız bilgisayarlardaki mikroprosesörlerden daha yüksek verimlilik ve performans elde etmek için kullanıyor.
Ancak şimdiye kadar üreticilerin gerilmiş silikonu esnek elektroniğe yerleştirememiş olması teorik hızlarını aşağı yukarı 15 GHz seviyesinde sınırladı.
Wisconsin Madison Üniversitesi liderliğinde geliştirilen yeni bir üretim süreci bu sınırı kaldırabilir. Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği profesörlerindenZhenqiang Ma “30 ya da 40 GHz hızlara çıkabilirdik ama muhafazakar davranmayı tercih ettik” diyor.
Geirlmiş silikon oluşturmak için, bu malzemeden bir katman üzerine, atomik yapısı daha geniş olan silikon germanyum alaşımından yapılmış bir katman çekilerek atomlar arasındaki mesafelerin genişlemesi sağlanıyor. Bu mesafe sayesinde elektronlar daha rahat ediyor ama bu doping işlemi yapılan katkıdan dolayı kararlılığın bozulması gibi problemlere de yol açıyor ve entegre devreler için uygun bir malzeme olmaktan çıkıyor. Ma “doping işleminin kafes yapısını bozmadan yapılması gerektiğini” söylüyor.
Bunu başarmak için Ma ve ekibinin geliştirdiği yöntemde ise bir silikon katmanı üzerine germanyum silikon katmanı ve onun üzerine de silikon katmanı yerleştiriliyor. Dolayısıyla dopingi sağlayacak katman iki silikon katmanı arasında kalmış oluyor. Araştırmacıların bu yönteme verdikleri isim “sıkıştırılmış paylaşım yapısı”.
Yeni nesil esnek devrelerde bu malzemenin kullanılmasıyla hem daha yüksek hızlara ulaşılırken enerji tüketiminin de düşeceğine inanıyor araştırma ekibi. Bir sonraki adımları ise prosesör, radyo frekasn amplifikatörleri ve benzeri esnek malzemelerin kullanılmasının faydalı olacağı ekipman üzerinde bu yöntemin denenmesi.
Geliştirdikleri yeni prosesle ilgili açıklamaları Ma ve ekibi dün Nature Scientific Reports’da yayınladılar.
Adaptasyon: http://www.theengineer.co.uk/design-engineering/news/new-process-give-flexibility-to-strained-silicon/1015574.article#ixzz2LRuPFBed