Současná křemíková počítačová architektura má své limity; na ty už delší dobu naráží, například slavné Moorovo pravidlo už určitý čas neplatí.

Vědci z nizozemské Eindhoven University of Technology nazývají světlo vyzařující křemík „svatým grálem“ mikroelektroniky. V mnohém mají pravdu; nová slitina může skutečně způsobit malou počítačovou revoluci. Už je na čase.

Vynález elektroluminiscenčního křemíku byl zveřejněn v prestižním peer-reviewed magazínu Nature, tým univerzity nyní začne pracovat na integraci novinky do současných polovodičů.

Hexagonální struktura slitiny křemíku a germania.

Efektivnější procesory

Limitujícím faktorem současných křemíkových systémů je teplo, které je výsledkem putování elektronů skrze měděné drátky propojující tranzistory na čipu. Pokud chceme rychlejší a efektivnější procesory, potřebujeme nový způsob výroby, který by nevytvářel teplo nebo ho lépe vedl.

Fotonika, která využívá fotony k přenosu dat, může být odpovědí. Na rozdíl od elektronů, fotony nevytvářejí teplo, energetická spotřeba čipu by se tak významně snížila. Nahrazení elektronické komunikace optickou by mohlo zvýšit rychlost komunikace v čipu a mezi čipy až o tisícinásobek.

Data centra v pozadí opatrně tleskají – je, žel bohu, tradicí, že nový průlom nutně neznamená novou praktickou implementaci technologie. To je pravda i v tomto případě – zda ze „světelného křemíku“ něco bude, se teprve uvidí.

Metal Organic Vapor Phase Epitaxy; jinak řečeno stroj, ve kterém byla nanovlákna s novou slitinou vytvořena.

K přenosu dat v čipu by byl ideální laser, ale ten nešel použít kvůli křemíku – ten je totiž velmi špatný na přenos světlo. Komplexní polovodiče jako arsenid gallitý nebo fosfid inditý jsou v tomto ohledul lepší, ale drahé; a těžko integrovatelné do současné architektury.

Vědci z Eindhovenské technologické univerzity nyní uspěli ve vytvoření formy křemíku, který dokáže světlo efektivně přenášet. Nebyli na to sami, spolupracovali také s německými univerzitami v Jeně, Linci a Mnichově. Zkombinovali dohromady křemík a příhodně pojmenované germanium, což vedlo k hexagonální struktuře schopné emitovat světlo.

50 let stará teorie, která ukazovala možnost kombinace křemíku a germania do hexagonální struktury, tak nabrala praktického výsledku v současnosti. Tuto strukturu materiálu vědci dokázali stvořit už v roce 2015, ale světlo nebyl dosud schopný emitovat; nyní už ano, zřejmě díky odstranění defektů.

Zdroj: TUE via Engadget; fotografie: TUE, Sicco van Grieken, SURF