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Reducción Actual Sostenida Cuando los Cables de Metal Disímiles Hacen Frente a Reto de las Actitudes a Nanoelectronics

Published on November 7, 2012 at 6:37 AM

Para construir los chips de ordenador del futuro, los proyectistas necesitarán entender cómo una carga eléctrica se comporta cuando se linda a los cables de metal solamente algunos átomo-anchos en diámetro.

Chip de Ordenador

Ahora, las personas de físicos en la Universidad de McGill, en colaboración con investigadores en el R&D de General Motors, han mostrado que la corriente eléctrica puede ser reducida drástico cuando los cables a partir de dos metales disímiles se encuentran. La reducción asombrosamente sostenida en corriente revela un reto importante que podría dar forma opciones materiales y diseño del dispositivo en el campo emergente del nanoelectronics.

La talla de características en circuitos electrónicos está encogiendo cada año, gracias a la miniaturización agresiva prescrita por la Ley de Moore, que postuló que la densidad de transistores en los circuitos integrados duplicaría cada 18 meses o tan. Este progreso firme permite llevar alrededor de los ordenadores en nuestras cavidades, pero retos serios de las actitudes. Mientras Que las tallas de característica disminuyen al nivel de átomos, la resistencia a la corriente aumenta no más a un tipo constante mientras que los dispositivos se encogen; en lugar la resistencia “salta alrededor,” visualizando los efectos antiintuitivos de la mecánica cuántica, dice a profesor Peter Grütter de la Física de McGill.

“Usted podría utilizar la analogía de una manguera del agua,” Grütter explica. “Si usted guarda el constante de la presión de agua, menos agua sale mientras que usted reduce el diámetro de la manguera. Pero si usted encogiera la manguera a la talla de átomos de la paja apenas dos o tres en diámetro, el derrame disminuiría no más a un tipo proporcional a la superficie transversal de la manguera; variaría (“") de una manera saltona cuantificada.”

Este “weirdness del quantum” es exactamente lo que observaron los investigadores de McGill y de General Motors, según lo descrito en un nuevo papel que aparece en Procedimientos de la National Academy Of Sciences. Los investigadores investigaron un ultra-pequeño contacto entre el oro y el tungsteno, dos metales usados actualmente en la combinación en chips de ordenador para conectar diversos componentes funcionales de un dispositivo.

En la cara experimental de la investigación, el laboratorio de Profesor Grütter usado avance técnicas de la microscopia a la imagen una superficie de la antena y del oro del tungsteno con la precisión atómica, y traerlas juntas mecánicamente de una manera exacto-controlada. La corriente eléctrica a través del contacto resultante era mucho más inferior que preveída. El modelado Mecánico de la estructura atómica de este contacto fue hecho en colaboración con Yue Qi, científico de la investigación con el Centro en Warren, MI del R&D de General Motors.

el modelado eléctrico avanzado de Jesse Maassen en grupo de investigación de la Física de McGill de profesor Hong Guo confirmó este resultado, mostrando que las desemejanzas en estructura electrónica entre los dos metales llevan a una disminución cuádruple del flujo actual, incluso para un interfaz perfecto. Los investigadores encontraron además que los defectos cristalinos -- dislocaciones de la ordenación normalmente perfecta de átomos -- fue generada trayendo los dos materiales en contacto mecánico otra razón de la reducción observada de la corriente.

“La talla de esa caída es lejos mayor que la mayoría de los expertos preveerían -- por orden 10 veces de mayor,” Profesor Grütter de las notas.

Los resultados apuntan a una necesidad de la investigación futura en maneras de superar este reto, posiblemente con la opción de materiales o de otras técnicas de tramitación. “El primer paso de progresión hacia encontrar una solución está siendo consciente del problema,” las notas de Grütter. “Éste es la primera vez que se ha demostrado que esto es un problema grave” para los sistemas nanoelectronic.”

Fuente: http://www.mcgill.ca/

Last Update: 7. November 2012 21:44

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