Кремниевая эра подходит к концу: что придет на смену?

В настоящее время индустрия кремниевой электроники сталкивается с серьезными проблемами из-за неэффективности энергопотребления.

Среди альтернатив кремнию немалую ставку делают на графен. Его сферы применения: 1) электроника и вычислительная техника. Исключительная электропроводность графена и высокая подвижность электронов делают его идеальным для электронных устройств следующего поколения; 2) генерация энергии. Обладая большой площадью поверхности, электропроводностью и механической прочностью, графен позволяет использовать суперконденсаторы и батареи высокой плотности; 3) зондирование и биосенсорика. Чувствительность графена к внешним раздражителям делает его незаменимым для сенсорных приложений мониторинга окружающей среды, биомедицинской диагностики и повседневной носимой электроники.

Другой перспективный кандидат — нитрид галлия (GaN). Он пригодится в: 1) производстве систем зарядки электромобилей; 2) в системах возобновляемых источников энергии; 3) в дата-центрах и телекоммуникационной инфраструктуре; 4) в производстве силовых преобразователей и инверторов.

Рассматривают также коррелированные оксиды (КО): для применения в электронике и спинтронике, в сфере преобразования и хранения энергии (пригодится высокотемпературная сверхпроводимость и обратимый структурный фазовый переход КО), а также для создания высокопроизводительных датчиков и исполнительных механизмов в робототехнике, биомедицинских устройствах и автономных интеллектуальных системах.

В качестве замены кремнию также рассматриваются органические материалы — класс соединений, в основном состоящих из атомов углерода, связанных с водородом и другими элементами. Они пригодятся в производстве гибких дисплеев, органической фотогальваники, гибкой электроники и биоэлектроники.

src