MIT nghiên cứu vật liệu chế tạo bóng bán dẫn mới

Các kỹ sư tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) của Mỹ đang chuẩn bị công bố một nghiên cứu về công nghệ bán dẫn mới. Họ hy vọng công nghệ này sẽ giúp khởi động một giai đoạn phát triển mới cho các thiết bị điện tử cực nhỏ như iPod và điện thoại di động.

Những kỹ sư này cho rằng các bóng bán dẫn silicon, vốn cực kỳ quan trọng đối với các thiết bị điện tử như máy nghe nhạc iPod, điện thoại di động và các thiết bị dân dụng, sẽ đạt ngưỡng về kích thước và hiệu suất trong vòng từ 10 đến 15 năm tới. Bởi vậy MIT, cùng với các tổ chức nghiên cứu khác, đang tìm cách đưa ra những vật liệu mới với hy vọng giữ được nhịp độ gia tăng tốc độ dẫn điện trong các bóng bán dẫn.

(Ảnh: triontech.com)

Một trong những vật liệu dạng này là hợp chất indium gallium arsenide (InGaAs), một vật liệu có thể dẫn điện nhanh hơn nhiều lần so với silicon. Phòng thí nghiệm Công nghệ hệ thống siêu nhỏ (MTL) của MIT gần đây đã giới thiệu một loại bóng bán dẫn được chế tạo từ InGaAs có thể dẫn điện với tốc độ nhanh hơn 2,5 lần so với những thiết bị silicon tiên tiến nhất hiện nay. Loại bóng bán dẫn này chỉ có kích thước 60 nm (một nano mét bằng một phần tỷ met).

Với loại bóng bán dẫn này, ngành công nghiệp điện tử có thể sản xuất được những thiết bị nhỏ hơn và có khả năng xử lý thông tin nhanh hơn.

Ông Jesus del Alamo, một giáo sư chuyên về kỹ thuật điện tử và khoa học máy tính của MTL nói: "Hằng ngày, mỗi người trong chúng ta đều cần tới sự hoạt động của hàng tỷ bóng bán dẫn trong các máy điện thoại di động, máy tính xách tay, máy nghe nhạc iPod, xe hơi, nhà bếp, v.v… Chúng tôi đang tìm kiếm những vật liệu bán dẫn mới để sản xuất các bóng bán dẫn có hiệu suất cao hơn nhưng kích thước lại ngày càng nhỏ hơn".

Nghiên cứu của MIT được trình bày tại Hội nghị về Thiết bị điện tử thế giới của IEEE được tổ chức vào ngày 11-12.

Công nghệ bóng bán dẫn hiện vẫn còn non trẻ, và các nhà nghiên cứu vẫn phải tìm cách vượt qua một số thách thức. Thí dụ, InGaAs thường dễ nứt vỡ hơn so với silicon, bởi vậy việc chế tạo các bóng bán dẫn bằng vật liệu này với số lượng lớn có thể sẽ rất khó khăn. Bởi vậy, ông del Alamo cho rằng ít nhất cũng phải hai năm nữa thì người ta mới có thể chế tạo thành công mẫu thiết bị sử dụng bóng bán dẫn InGaAs.

Intel, một trong những nhà tài trợ cho phòng thí nghiệm MTL cũng hết sức hoan nghênh thành quả nghiên cứu mới này. Ông Robert Chau, giám đốc nghiên cứu bóng bán dẫn và công nghệ nano của Intel nói: "Công trình nghiên cứu về bóng bán dẫn InGaAs 60nm mà nhóm nghiên cứu của GS del Alamo thực hiện đã mang lại những kết quả hết sức hấp dẫn với khả năng tiệu thụ điện năng thấp (khoảng 0,5v) và là một cột mốc nghiên cứu cực kỳ quan trọng".