Volgens de wet van Moore verdubbelt het aantal transistors dat in een bepaald siliciumgebied kan worden geplaatst ongeveer elke twee jaar. Dit heeft geleid tot een exponentiële groei van de rekenkracht, maar deze begint zijn grenzen te bereiken. Eén manier om de toename van het computervermogen in stand te houden, is door nieuwe materialen te gebruiken die dichter op elkaar kunnen worden gepakt dan silicium.

Gespannen silicium is zo'n materiaal. Het wordt gemaakt door een dunne laag silicium op een laag van een ander materiaal, zoals germanium, te laten groeien. Hierdoor wordt het silicium uitgerekt of gespannen, waardoor de elektrische eigenschappen veranderen. Gespannen silicium kan worden gebruikt om transistors te maken die kleiner en sneller zijn dan traditionele siliciumtransistors.

Onderzoekers van de University of California, Berkeley hebben nu aangetoond dat nanodraden van gespannen silicium kunnen worden gebruikt om nog kleinere en snellere transistors te maken. Nanodraden zijn kleine draadjes gemaakt van halfgeleidermateriaal. Ze zijn slechts een paar atomen dik en kunnen veel dichter op elkaar worden gepakt dan traditionele transistors.

De onderzoekers ontdekten dat nanodraden van gespannen silicium kunnen worden gebruikt om transistors te maken die slechts 5 nanometer breed zijn. Dit is ongeveer 10 keer kleiner dan de transistors die momenteel in de meeste computers worden gebruikt. De transistors werken ook met veel hogere snelheden dan traditionele siliciumtransistors.

Dit onderzoek is een grote doorbraak op het gebied van computerchiptechnologie. Het laat zien dat nanodraden van gespannen silicium kunnen worden gebruikt om computers te maken die veel kleiner, sneller en krachtiger zijn dan huidige computers.

Voordelen van gespannen silicium nanodraden

Gespannen silicium nanodraden bieden een aantal voordelen ten opzichte van traditionele siliciumtransistors. Deze voordelen omvatten:

* Kleiner formaat: Gespannen silicium nanodraden kunnen veel kleiner worden gemaakt dan traditionele siliciumtransistors. Hierdoor kunnen meer transistors in een bepaald gebied worden geplaatst, wat kan leiden tot meer rekenkracht.

* Snellere werking: Gespannen silicium nanodraden werken met veel hogere snelheden dan traditionele siliciumtransistors. Dit kan leiden tot betere prestaties in een verscheidenheid aan toepassingen, zoals gaming en videobewerking.

* Lager energieverbruik: Gespannen silicium nanodraden verbruiken minder stroom dan traditionele siliciumtransistors. Dit kan leiden tot een langere levensduur van de batterij van draagbare apparaten, zoals laptops en smartphones.

Uitdagingen van gespannen silicium nanodraden

Hoewel gespannen silicium nanodraden een aantal voordelen bieden, zijn er ook enkele uitdagingen verbonden aan het gebruik ervan. Deze uitdagingen omvatten:

* Fabricageproblemen: Gespannen silicium nanodraden zijn moeilijker te vervaardigen dan traditionele siliciumtransistors. Dit kan leiden tot hogere kosten en lagere opbrengsten.

* Betrouwbaarheidsproblemen: Gespannen silicium nanodraden zijn gevoeliger voor defecten dan traditionele siliciumtransistors. Dit kan leiden tot verminderde betrouwbaarheid en een kortere levensduur van apparaten.

Conclusie

Gespannen silicium nanodraden bieden een aantal voordelen ten opzichte van traditionele siliciumtransistors, maar er zijn ook enkele uitdagingen verbonden aan het gebruik ervan. Het onderzoek op dit gebied is echter veelbelovend en het is waarschijnlijk dat nanodraden van gespannen silicium uiteindelijk zullen worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, zoals computers, smartphones en andere elektronische apparaten.