Новый материал поможет усовершенствовать кремниевые микросхемы

Физики ННГУ им. Н. И. Лобачевского создали пленку с кремнием в гексагональной фазе. Материал позволит повысить энергоэффективность транзисторов, добиться увеличения тока при меньшем напряжении. Разработка улучшит характеристики базовых элементов микросхем и производительность процессоров. Проект нижегородских ученых уникален для мировой науки, подчеркнули в пресс-службе вуза.


«Кремний в гексагональной фазе имеет особую кристаллическую структуру. В определенных направлениях повышается проводимость материала, так что электрический ток будет выше. Обычно такие слои неустойчивы и легко превращаются в „обычный“ кремний. Нам удалось стабилизировать гексагональную фазу. Это открывает новые перспективы для использования гексагонального кремния в промышленности», — рассказал доцент кафедры квантовых и нейроморфных технологий физического факультета Университета Лобачевского Антон Конаков.

Материал выращивают на подложке из обычного кремния и стабилизируют верхним слоем германия. Между ними формируется однородный и сплошной слой кремния в гексагональной фазе. Такая пленка может быть использована на больших участках микросхем с большим количеством контактов. Ученые планируют адаптировать и масштабировать разработку для внедрения материала в российскую кремниевую микроэлектронику.

«Кроме непосредственно технологий создания гексагональной фазы кремния нам удалось разработать ряд оригинальных систем для роста тонких плёнок кремния и германия. Эти решения тоже запатентованы. Их можно использовать для создания большого спектра материалов, например, для создания самых разных тонкоплёночных структур, применяемых в микроэлектронной промышленности», — отметил автор разработки, доцент кафедры физики полупроводников, электроники и наноэлектроники физического факультета Университета Лобачевского Николай Кривулин.

Проект реализован по федеральной программе «Приоритет-2030». Разработка запатентована при поддержке Центра трансфера технологий ННГУ в 2024 году.