Diamentowe scalaki

Młoda startująca firma Akhan Semiconductors planuje w niedługim czasie uruchomić produkcję diamentowych półprzewodników, w oparciu o proces z Amerykańskiego (U.S.) Departamentu Energii – Laboratorium Argonne. Diamentowe półprzewodniki mają nieść ze sobą kilka widoczny (znacznych) korzyści w porównaniu do rozwiązań krzemowych. Układy w oparciu o materiał diamentowy, mają być szybsze, lżejsze, zużywać mniej energii i być mniejsze oraz cieńsze. Pierwsze „wafle” diamentowe, z których produkowane mają być układy półprzewodnikowe udało się już stworzyć. Mają one średnicę 200 mm. Szacuje się, że pierwsze działające komponenty, oparte o półprzewodniki diamentowe zostaną zaprezentowane na CES 2017. Czyli więc stosunkowo niedługo. Największym problemem do tej pory było wyprodukowanie tranzystorów typu N. Udało się to zrobić założycielowi Akhan – Adamowi Kahn. Proces ten nazwał „Miraj Diamont Platform”. Tranzystory typu P udało się stworzyć już wcześniej. W ten sposób, udało się zbudować pierwsze działające struktury CMOS. A to już niedaleko, od stworzenia w pełni działających scalaków diamentowych. Pierwszym jednak układem jaki zaprezentowano, była rekordowa cienka dioda PIN. Miała ona grubość zaledwie 500 nm. Wszystko to dzięki parametrom elektrycznym, jakimi dysponują diamenty. Biją tym na głowę takie technologie jak SiC, czy GaN. Dioda ta wykazywała też bardzo dobre właściwości cieplne. Jej nagrzewanie się było znikome, co świadczyć ma o tym, jak mało strat było generowanych, podczas jej pracy. Wśród elementów pokazowych znaleźć też można było komponent pracujący z prędkością 100 GHz. Dla krzemu, limit ten wynosić ma 5 GHz. Jak podają twórcy, może to oznaczać niesamowity skok wydajności w procesorach. Wszystko to dzięki ultra niskiej rezystancji diamentów. Przewodność cieplna diamentów jest też 22-krotnie lepsza, niż krzemu, jak podaje Kahn. Wyścig nowych procesorów zapowiada się ekscytująco. Jednak założyciel Akhan chce skupić się na energoelektronice, dla zastosowań przemysłowych, wojskowych i aplikacjach optycznych. Ostatecznym celem pozostanie stworzenie elektroniki wolnej od nagrzewania się i kosztowych systemów chłodzących. Oznacza to nie tylko efektywniejszą energoelektronikę, ale też wydajniejsze procesory o których wspomnieliśmy. Zwłaszcza dla aplikacji serwerowych i „big-data”. Ciepło jest obecnie chyba największym wrogiem w rozwoju elektroniki, takich jak procesory. Delikatne struktury takich komponentów są bardzo wrażliwe na przegrzanie. Krokiem w rozwoju tych układów mogą być właśnie półprzewodniki diamentowe, które nie tylko pomogą poradzić sobie z problemem zbytniego nagrzewania się, ale także sprawią, że procesory będą dużo wydajniejsze, dzięki znacznie szybszemu taktowaniu. Akhan chce, by podobną rewolucję przeszły komponenty MEMS. Lecz to nie koniec ambicji firmy Akhan i założyciela, Adama Kahn. Niewykluczone, że za jakiś czas, firma zainteresuje się komputerami kwantowymi. Jednak szczegóły pozostają tajne, chociaż wspomniano, że pewne kroki w tym kierunku zostały już poczynione.