Исследователи из Уорикского университета и Национального исследовательского совета Канады создали материал с рекордной электропроводностью, полностью совместимый с кремниевыми технологиями. Разработка, описанная в журнале Materials Today, основана на тонком слое германия, выращенном на кремниевой пластине и подвергнутом контролируемому сжатию.
Новый материал, названный компрессионно-напряженным германием на кремнии (cs-GoS), демонстрирует беспрецедентную подвижность электрического заряда. Измерения показали рекордную подвижность дырок — 7,15 миллионов см²/В·с, что во много раз превышает показатели стандартного кремния и является наивысшим значением для полупроводников группы IV.
Доктор Максим Миронов, руководитель исследования, подчеркивает: «Наш материал сочетает передовую мобильность заряда с промышленной масштабируемостью, что является ключевым шагом к практическим квантовым и классическим интегральным схемам». Технология создания материала предполагает формирование чрезвычайно чистой кристаллической структуры без дефектов, замедляющих движение заряда.
Разработка особенно актуальна в условиях физических ограничений современных кремниевых процессоров. По словам доктора Сергея Студеникина из Национального исследовательского совета Канады, материал «открывает путь к более быстрой и энергоэффективной электронике, полностью совместимой с существующей кремниевой технологией».
Исследователи видят применение материала в квантовых информационных системах, спиновых кубитах и процессорах со сверхнизким энергопотреблением. Важным преимуществом является возможность производства на существующей технологической базе, что ускорит внедрение разработки. Хотя до коммерческого применения еще несколько лет, ученые уверены, что потенциал кремний-совместимых квантовых материалов далеко не исчерпан.
