Heute machen sich alle Sorgen um den Energieverbrauch. Das billige Energiealter ist beendet und die Klimaschutzprobleme sind viel wichtiger geworden. Dies gilt vollständig für die Mikroelektronik, nicht für Mikro, nicht für die makroskalige Energie und erfordert eine direkte Serverinstallation für Kernkraftwerke. Eine neue Technologie, die von US -Wissenschaftlern entwickelt wurde, verspricht, den Energieverbrauch von Chips zu reduzieren und sogar „Batterien“ in Chips zu verschieben.
Die Entdeckung wurde von Wissenschaftlern aus dem Nationalen Labor gemacht. Lawrence Berkeley und University of California. Sie verbrachten jedoch viele Jahre damit, das Ergebnis zu erzielen, indem sie so genannt werden, was als „negative Kapazität in den Materialien“ bezeichnet wird. Dies ist ein schwieriges Konzept für die physische Welt. Dies ist jedoch die Norm für einige physikalische Ereignisse in ferroelektrisch.
Wie bekannt ist, verändern ferroelektrik die Polarisation der kristallinen Struktur unter dem Einfluss eines externen elektromagnetischen Feldes. Die Änderung der Polarisation kompensiert den Wert der „physikalischen“ Kapazität, die durch die negative Kapazität des Materials verborgen ist. Infolgedessen beginnt die Tür eines Transistors mit einem solchen Material anstelle eines klassischen Isoliers (dielektrisch) in einer niedrigeren Spannung zu arbeiten, was eine direkte Energieeinsparung ist, die teilweise in Wärme wird. Das Material kann auch die Energie selbst speichern, die dann verwendet werden kann, um die Stromversorgung des Chips zu unterstützen.
Um einen Superkondensator zu schaffen, verwendeten Wissenschaftler ein gut bekanntes ferroelektrisches Ferroelektrikum aus Hafniumoxid und Zirkoniumoxid (HFO 2 -Zro 2). Eine Innovation war die Auswahl von Lücken und anderen geometrischen Parametern bei der Anordnung von feinen Filmmaterialien mit Aluminiumoxidschichten. Nach den Berichten war es möglich, eine Struktur mit einer Dicke von bis zu 10 mm zu erstellen. Es gab jedoch wahrscheinlich einen Rechtschreibfehler in der Quelle, da feine Filmstrukturen eher eine Dicke auf Nanometer- oder Mikrometer -Niveau bieten.
Die Labortests des neuen Materials haben gezeigt, dass 9 -mal mehr Energie und 170 -mal mehr Stromspeicherkapazität.
Der leitende Wissenschaftler von Berkeley Labor, Professor der University of California und der Projektleiter Sayeef Salahuddin sagte: Wir haben seit vielen Jahren Materialien mit negativen Kapazitäten entwickelt, aber diese Ergebnisse waren unerwartet. ”
Suraj Cheema, einer der Hauptautoren des Artikels, fügte hinzu: „Mit dieser Technologie können wir endlich eine sehr kleine ChIP -Speicherung und -verteilung durchführen. Dies kann ein neues Feld für die Energietechnologie für die Mikroelektronik eröffnen.“
