Нижегородские ученые создали пленку с кремнием в гексагональной структуре. Этот материал позволит повысить энергоэффективность транзисторов и увеличить ток при меньшем напряжении. Разработка улучшит параметры основных компонентов микросхем и производительность процессоров. Проект был реализован специалистами физического факультета ННГУ им. Н.И. Лобачевского остается уникальным не только в российской, но и мировой науке.
«Гексагональный кремний обладает уникальной кристаллической структурой. В некоторых направлениях его проводимость возрастает, что приводит к увеличению электрического тока. Как правило, подобные структуры нестабильны и склонны к преобразованию в обычный кремний. Однако, нам удалось добиться стабилизации гексагональной фазы. Это открывает новые возможности для применения гексагонального кремния в промышленности, – отметил доцент кафедры квантовых и нейроморфных технологий физического факультета Университета Лобачевского Антон Конаков.
Материал культивируется на кремниевой подложке и стабилизируется германиевым слоем. Между этими компонентами формируется однородный и плотный слой кремния в гексагональной структуре. Данную пленку можно применять на обширных участках микросхем, имеющих большое количество контактов. Российскую кремниевую микроэлектронику планируется адаптировать и масштабировать для внедрения этого материала.
«Помимо технологий, необходимых для получения гексагональной фазы кремния, нам удалось создать несколько инновационных систем для выращивания тонких пленок кремния и германия. Эти разработки также защищены патентами. Они применимы для производства широкого спектра материалов, включая разнообразные тонкопленочные структуры, используемые в микроэлектронной промышленности», – отметил автор разработки, доцент кафедры физики полупроводников, электроники и наноэлектроники физического факультета Университета Лобачевского Николай Кривулин.
Проект был осуществлен в соответствии с федеральной программой «Приоритет-2030». Разработка запатентована при поддержке Центра трансфера технологий ННГУ в 2024 году.