역대 가장 빠른 반도체로 컴퓨터 칩의 속도를 엄청나게 높일 수 있다

“초원자” 물질은 알려진 가장 빠른 반도체가 되었으며 오늘날 사용 가능한 어떤 것보다 수백 또는 수천 배 더 빠른 컴퓨터 칩을 만들 수 있습니다.

컴퓨터 칩의 트랜지스터에 사용되는 실리콘 반도체는 전자의 흐름에 의존해 데이터를 전송하지만, 이러한 입자는 격렬하게 흩어지는 경향이 있어 열로 에너지를 낭비하고 데이터가 A에서 B로 전달되는 데 걸리는 시간을 느리게 만듭니다.

이제 뉴욕 컬럼비아 대학교의 Milan Delor와 그의 동료들은 화학식 Re를 갖는 물질에서 더 빠르고 효율적인 반도체를 발견했습니다.₆Se₈Cl₂. 레늄, 셀레늄, 염소로 만들어졌지만 원자가 클러스터를 형성하면서도 어떤 면에서는 여전히 원래 원소처럼 작용하는 초원자 물질입니다.

엑시톤이라고 불리는 입자는 전자가 실리콘을 통과하는 것보다 실제로 이 물질을 통해 더 느리게 이동하지만 결정적으로 화살표 직선으로 이동하므로 유사한 거리를 훨씬 더 빠르게 이동합니다.

전자 대신 엑시톤을 사용하는 트랜지스터를 이 새로운 물질로 만들 수 있다면 산란 없이 트랜지스터의 한쪽에서 다른 쪽으로 만들 수 있으며, 이는 A에서 B로 100~1000번 이동할 수 있게 해줄 것입니다. 실리콘 칩의 전자보다 빠릅니다.

“생각해보면 기가헤르츠 프로세서는 현재 원칙적으로 트랜지스터의 스위칭 속도 측면에서 수백 기가헤르츠 또는 어쩌면 1테라헤르츠까지 갈 수 있습니다. [with the new material]”라고 Delor는 말합니다. “원칙적으로 우리는 성능 향상이 엄청날 것으로 예상했습니다.”

이 물질을 사용하여 작동하는 컴퓨터 칩은 수십 년 후에 나올 것이라고 Delor는 말합니다. 엔지니어들은 실리콘 칩 제조 기술을 완성하기 위해 수십 년을 보냈으며 새로운 재료로 전환하면 본질적으로 원점으로 돌아갈 것입니다. 레늄은 또한 지각에서 가장 희귀한 원소 중 하나인 반면, 실리콘은 두 번째로 풍부합니다. 따라서 Re를 사용하여 만든 칩₆Se₈Cl₂ 아마도 우주선이나 양자 컴퓨터와 같은 틈새 응용 프로그램용으로 유지될 것입니다.