انقلاب در دنیای تراشه‌ها
جهان صنعت– پژوهشگران دانشگاه نیویورک و دانشگاه کوئینزلند موفق شده‌اند ویژگی ابررسانایی را در ژرمانیم اپیتاکسیال آلاییده با گالیم به نمایش بگذارند؛ ماده‌ای که با ابزارهای استاندارد صنعت نیمه‌رسانا ساخته شده است. این ترکیب در دمای زیر ۵/۳کلوین وارد حالت ابررسانا شده و از ارائه‌های متراکم اتصال جوزفسون در ابعاد ویفر پشتیبانی می‌کند که برای مدارهای کوانتومی و RF برودتی حیاتی است. در نمونه‌ی اولیه پروژه میلیون‌ها اتصال ابررسانا روی یک ویفر دو اینچی یکپارچه شده‌اند. این اتصالات با لیتوگرافی دقیق تعریف و در دماهای پایین بررسی شدند تا رفتار ابررسانایی و چگالی جریان مناسب برای کاربردهای واقعی تایید شود. روند ساخت تراشه‌ها‌ی جدید پژوهشگران دانشگاه نیویورک مبتنی‌بر اپیتاکسی پرتو مولکولی است که لایه‌هایی بسیار تمیز از ژرمانیم را رشد می‌دهد و اتم‌های گالیم را در جایگاه‌های شبکه‌ای دقیق قرار می‌دهد. زمانی که غلظت آلایش به حد کافی افزایش یابد فیلم ژرمانیمی وارد فاز ابررسانا می‌شود در حالی که مرز بین لایه‌ها بدون ناهنجاری باقی مانده و از افت کارایی جلوگیری می‌کند. دستاورد محققان تغییری بنیادین در مسیر توسعه ابررساناها محسوب شده و مسیر را از مواد لایه‌ای و محدود به تولید انبوه در مقیاس ویفر باز می‌کند. از آنجا که فرآیند رشد ژرمانیم آلاییده مشابه روش‌های مورد استفاده در تولید نیمه‌رساناهای ترکیبی و مدارهای Cryo-CMOS است، سازگاری با خطوط تولید فعلی نیز حفظ می‌شود. به گفته‌ی محققان دانشگاه نیویورک، روش آنها می‌تواند چالش‌های موجود در ترکیب منطق نیمه‌رسانا با اتصالات ابررسانا را از بین برده و محدودیت‌هایی مانند ظرفیت خازنی ناخواسته و اتلاف حرارتی را کاهش دهد؛ عواملی که امروز مانع توسعه سیستم‌های کوانتومی متراکم هستند. یکنواختی چشمگیر در تولید اتصالات نیز امیدها برای استفاده گسترده در رایانش کوانتومی، آشکارسازهای کم‌نویز و سامانه‌های فضایی را افزایش داده است.
منبع: نیچر
