Niet alles is groter in Texas - sommige dingen zijn echt, heel klein. Een groep ingenieurs van de Universiteit van Texas in Austin heeft mogelijk een nieuw materiaal gevonden voor het vervaardigen van nog kleinere computerchips die silicium zouden kunnen vervangen en een van de grootste uitdagingen waarmee de technologie-industrie in decennia te maken heeft, kunnen overwinnen:het onvermijdelijke einde van de wet van Moore.

In 1965, Gordon Moore, oprichter van Intel, voorspelde dat het aantal transistors dat op een computerchip past elke twee jaar zou verdubbelen, terwijl de kosten van computers zouden worden gehalveerd. Bijna een kwart eeuw later is de Wet van Moore nog steeds verrassend nauwkeurig. Behalve één storing.

Silicium wordt in de meeste elektronische apparaten gebruikt vanwege de brede beschikbaarheid en ideale halfgeleidereigenschappen. Maar chips zijn zo gekrompen dat silicium niet langer meer transistors kan dragen. Dus, ingenieurs geloven dat het tijdperk van de wet van Moore ten einde loopt, tenminste voor silicium. Er is simpelweg niet genoeg ruimte op bestaande chips om het aantal transistors te blijven verdubbelen.

Onderzoekers van de Cockrell School of Engineering zoeken naar andere materialen met halfgeleidende eigenschappen die de basis kunnen vormen voor een alternatieve chip. Yuanyu Liu, een assistent-professor bij de Walker Department of Mechanical Engineering en een lid van het Texas Materials Institute van de UT, misschien dat materiaal gevonden hebben.

In een paper gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society , Liu en zijn team, postdoctoraal onderzoeker Long Cheng en afgestudeerde student Chenmu Zhang, schetsen hun ontdekking dat, in zijn 2D-vorm, het scheikundige element antimoon kan dienen als een geschikt alternatief voor silicium.

Antimoon is een halfmetaal dat al in de elektronica wordt gebruikt voor sommige halfgeleiderapparaten, zoals infrarooddetectoren. Als materiaal, het is slechts een paar atomaire lagen dik en heeft een hoge ladingsmobiliteit - de snelheid waarmee een lading door een materiaal beweegt wanneer het wordt getrokken door een elektrisch veld. De ladingsmobiliteit van antimoon is veel hoger dan die van andere halfgeleiders met vergelijkbare grootte, inclusief silicium. Deze eigenschap maakt het veelbelovend als bouwsteen voor post-silicium elektronica.

Liu heeft zijn potentieel alleen aangetoond door middel van theoretische rekenmethoden, maar is ervan overtuigd dat het dezelfde eigenschappen kan vertonen wanneer het wordt getest met fysieke antimoonmonsters, wat de volgende stap van het team is. Maar de bevindingen hebben een nog bredere betekenis dan alleen het identificeren van een potentiële vervanging voor silicium in de race om de wet van Moore in de toekomst te handhaven.

"Belangrijker, we hebben de fysieke oorsprong ontdekt van waarom antimoon een hoge mobiliteit heeft, " zei Liu. "Deze bevindingen zouden kunnen worden gebruikt om mogelijk nog betere materialen te ontdekken."