Сегодня все беспокоятся о потреблении энергии. Дешевая энергия эпоха закончилась, и проблемы с климатом стали гораздо более важными. Это полностью действителен для микроэлектроники, а не микро, а не макро -масштабной энергии и требует прямой установки сервера на атомные электростанции. Новая технология, разработанная американскими учеными, обещает уменьшить потребление энергии чипсов и даже перенести «батареи» в чипсы.
Открытие было сделано учеными из национальной лаборатории. Лоуренс Беркли и Калифорнийский университет. Тем не менее, они потратили много лет, чтобы достичь результата, полученного путем изучения того, что называется «негативная емкость в материалах. Это сложная концепция для физического мира. Однако это норма для некоторых физических событий в сегнетоэлектрических.
Как известно, сегнетоэлектрики изменяют поляризацию кристаллической структуры под влиянием внешнего электромагнитного поля. Изменение поляризации компенсирует стоимость «физической» емкости, скрытой от отрицательной емкости материала. В результате дверь транзистора с таким материалом вместо классической изоляции (диэлектрик) начинает работать в более низком напряжении, что является прямой энергией, которая частично превратится в тепло. Материал также может хранить саму энергию, которая затем может использоваться для поддержки источника питания чипа.
Чтобы создать супер конденсатор, ученые использовали хорошо известный сегнетоэлектрический, сделанный из оксида гафния и оксида циркония (HFO 2 -ZRO 2). Инновацией стал выбор зазоров и других геометрических параметров в расположении слоев мелких пленок с слоями оксида алюминия. Согласно отчетам, можно было создать структуру толщиной до 10 мм. Тем не менее, в источнике, вероятно, была ошибка орфографии, потому что тонкие пленочные структуры с большей вероятностью обеспечивают толщину на уровне нанометра или микрометра.
Лабораторные испытания нового материала показали, что в 9 раз больше энергии и в 170 раз больше емкости для хранения энергии.
Старший научный сотрудник лаборатории Беркли, профессор Калифорнийского университета и руководитель проекта Sayef Salahuddin сказал: «Мы разрабатывали материалы с негативными способностями в течение многих лет, но эти результаты были неожиданными. ”
Suraj Cheema, один из главных авторов статьи, добавил: «С этой технологией мы, наконец, можем начать выполнять очень маленькое хранение чипов и распределение мощности. Это может открыть новое поле энергетической технологии для микроэлектроники».
