اگر چه این روزها سیلیکون استاندارد بیرقیب دنیای فناوری است، اما تحقیقات جدید موسسه MIT، دانشگاه هوستون و چند موسسه دیگر به زودی به سلطه این ماده پایان خواهند داد.
Cubic boron arsenide یا آرسنید بور مکعبی، ترکیب شیمایی مشتق شده از بور و آرسنید است که نیمهرسانای بهتری بوده و فاقد یکی از بزرگترین ضعفهای سیلیکون است: حساسیت به گرما.
در حقیقت طبق تحقیق منتشر شده در ژورنال Science، آرسنید بور مکعبی در میان همه انواع مواد مقام سوم رسانایی حرارتی را به خود اختصاص داده و در کنار الماس و نیترید بور غنی شده با ایزوتوپ قرار میگرد.
آیا ترکیب جدید آینده را متحول خواهد کرد؟
در تحقیق انجام شده بر نیاز به کار بیشتر روی آرسنید بور مکعبی تاکید شده است. اگر قرار است ترکیب جدید جایگزین سیلیکون فعلی باشد باید بتوان شکل عملی و اقتصادی از این فناوری پیادهسازی کرد.
بنا به گفته محققان به خاطر ویژگیهای خاص این ماده جدید در آیندهای نزدیک امکان استفاده از آن در هر حوزهای وجود دارد. در واقع پتانسیلهای بالقوه این ماده گستردگی لازم برای به کارگیری در هر موقعیتی را خواهند داشت.
حساسیت بسیار کمتر به گرما هم تفاوت بسیار بزرگ این ترکیب با مواد مشابه است.
«جونگوو شین» یکی از پژوهشگران حاضر در تحقیق میگوید: «گرما یکی از مشکلات اصلی بسیاری از قطعات الکترونیکی است. در صنعت ساخت خودروهای الکترونیکی بسیاری از شرکتها از جمله تسلا در ساخت قطعات الکترونیکی سیلیکون کارباید را جایگزین سیلیکون کردهاند چرا که با وجود کمتر بودن خاصیت تحرک الکتریکی، خاصیت رسانایی حرارت آن سه برابر بیشتر از سیلیکون است. حال تصویر کنید که آرسنید بور که رسانایی حرارتی آن 10 برابر بیشتر است و خاصیت تحرک الکتریکی بیشتری نسبت به سیلیکون دارد، به چه قلههایی میتواند برسد. قطعا ماده جدید همه چیز را متحول خواهد کرد.»
البته تنها آرسنید بور معکبی نیست که جایگاه سیلیکون را تهدید میکند.
پژوهشگران دانشگاه ایلییونز موفق به ساخت پردازندههای کاملا پلاستیکی 4 و 8 بیتی شدهاند که عملکرد آنها موفقیتی 81 درصدی کسب کرده است (در مدلهای 4 بیتی البته).
گالیم آرسنید هم که ترکیبی از گالیم و آرسنید است هم به طور گسترده در حوزه لیزرها به جای سیلیکون مورد استفاده قرار میگیرد.
همان طور که میبینید سیلیکون هرگز موفق به ساخت انحصار در دنیای نیمهرساناها نشده است و با اکتشافات جدید دانشمندان بعید نیست در آیندهای نزدیک شاهد کنار گذاشته شدن آن باشیم.
