Higgs boson có là một phần của câu đố vật chất-phản vật chất

Hình này mô tả một thiết bị điện tử mới được các nhà nghiên cứu tại đại học Purdue tạo ra. Loại thiết bị này sử dụng germanium thay cho chất bán dẫn silic. Germanium là một loại vật liệu được xem xét thay thế cho silic trong các chip tương lai bởi vì nó có thể cho phép công nghệ này tạo ra được các bóng bán dẫn kích cỡ nhỏ hơn và các mạch tích hợp có kết cấu nhỏ gọn hơn.

Năm 1947, phòng thí nghiệm Đại học Purdue đã góp phần quan trọng trong việc tạo ra chiếc bóng bán dẫn đầu tiên trên thế giới - chất bán dẫn germanium tinh khiết - và hiện nay các nhà khoa học ở đây đang tiên phong trong việc ghi dấu mốc mới cho germanium.

Nhóm nghiên cứu ở đây đã tạo ra mạch germanium hiện đại đầu tiên - một thiết bị bù bán dẫn –oxit-  kim loại (CMOS) - bằng việc dùng germanium làm bán dẫn thay vì dùng silic.

“Phòng thí nghiệm Bell đã chế tạo chiếc bóng bán dẫn (transistor) đầu tiên, nhưng tinh thể bán dẫn được làm từ germanium tinh khiết lại do các nhà vật lý thuộc trường đại học Purdue tạo ra,” Peide "Peter" Ye, giáo sư điện tử và máy tính cho biết.

Germanium  đã được thay thế bằng silic để làm chất bán dẫn cho công nghệ CMOS thương mại. Tuy nhiên, công nghệ này sẽ sớm đến giới hạn thu nhỏ mà bóng bán dẫn silic có thể, ảnh hưởng đến sự phát triển trong tương lai. Germanium là loại vật liệu được “chỉ định” thay thế silic bởi vì nó có thể cho phép công nghệ này tạo ra được các bóng bán dẫn có kích cỡ nhỏ hơn và các mạch tích hợp có kết cấu nhỏ gọn hơn, Ye cho biết.

So với silic, germanium được cho là cũng có “tính cơ động cao hơn” cho electrons và các "hốc" (holes) electron, một thuộc tính cho các mạch điện siêu nhanh.

Trong các nghiên cứu mới đây, các nhà nghiên cứu thuộc đại học Purdue đã giới thiệu cách sử dụng germanium để tạo ra hai loại bán dẫn cần thiết cho các thiết bị điện tử CMOS. Vật liệu này trước đây bị giới hạn với các bóng bán dẫn “loại P”. Các nghiên cứu này cho thấy việc sử dụng vật liệu này cũng tạo ra được bóng bán dẫn “loại N”. Bởi vì cả hai loại bán dẫn này đều cần thiết cho mạch CMOS, cho nên những phát hiện này cho thấy germanium có thể ứng dụng trong các máy tính và điện tử học.

Vật liệu này có các đặc tính làm cho nó khó tạo ra tiếp xúc bán dẫn loại N với điện trở thấp để dòng điện lưu thông tốt. Tuy nhiên, germanium này được kích thích, hay làm nhiễm các tạp chất có khả năng thay đổi các đặc tính của nó. Các bề mặt chứa nhiều tạp chất có trở kháng thấp nhất. Các nhà nghiên cứu đã cho thấy cách ăn mòn lớp phủ trên cùng của germanium, để lộ ra phần bị pha tạp nhiều nhất, đây là phần mang lại tiếp xúc tốt.

Sự ăn mòn này tạo ra các kênh dẫn chìm, làm các cổng cần thiết cho các bóng bán dẫn CMOS đóng và mở. Kết quả nghiên cứu cho thấy bộ phận chủ yếu của mạch, được gọi là bộ biến tần, là biến tần phi silic hoạt động tốt nhất cho đến nay, Ye cho biết. 

Theo Vista.gov.vn