«В 1958 году изобретателю интегральной микросхемы Джеку Килби удалось разместить на своей микросхеме один транзистор. В наши дни последнее поколение использует почти миллиард».
В документальном фильме «Кремниевый мир» наглядно показано, что кремниевые технологии достигают своего предела. В микросхемы будущего уже физически не влезет необходимое количество транзисторов. Физики всего мира бьются над задачей создания принципиально новых проводников, где ток идет уже не внутри, а по поверхности.
«Вот вы берете деревяшку какую-то, окутываете ее фольгой. И по деревяшке ток не бежит, он идет по фольге. Это такое грубое сравнение. Причем как бы фольга ни рвалась, ток все равно достаточно хорошо бежит, потому что это металл, сверху проводник», – объясняет старший научный сотрудник Института физики полупроводников СО РАН Николай Михайлов.
Но с обычными материалами такого не провернешь. Алюминиевая или медная проволока так работать не будет. Поэтому и экспериментируют, сочетая разные элементы и сплавы.
Работают физики на специальной установке, при сверхвысоком вакууме. В каждой камере – определенная температура. Внутри – слой за слоем, атом за атомом – в буквальном смысле, выращивают необходимую структуру.
В итоге получили структуру многослойную, верхняя оболочка которой и есть тот самый топологический изолятор, по которому при освещении проходит электрический ток. Оказалось, что теллурид кадмия ртути имеет необычные свойства.
«Нетипичное поведение по чувствительности к направлению магнитного поля и положению образца. И фототок не затухал на большом расстоянии от токовых контактов, чего не происходит в традиционном полупроводнике», – говорит старший научный сотрудник Института физики полупроводников СО РАН Николай Михайлов.
Эти процессы еще предстоит изучить. Но уже понятно – сибирских физикам удалось существенно продвинуться в создании принципиально новых материалов, которые можно будет использовать в электронике будущего.
