Küresel yarı iletken endüstrisi, silikon tabanlı teknolojilerin fiziksel sınırlarına yaklaşırken, bilim dünyasından kritik bir atılım haberi geldi. Edinburgh Üniversitesi liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, bugüne kadar üretilmesi ‘neredeyse imkansız’ olarak nitelendirilen yeni bir malzeme türünü başarıyla geliştirdi.
Germanyum ve kalay elementlerinin birleştirilmesiyle elde edilen bu yeni nesil yarı iletken, modern elektroniğin temel taşı olan silikona kıyasla ışığı çok daha verimli bir şekilde işleyebiliyor.
IŞIK VE ELEKTRİK ARASINDAKİ KAYIPSIZ DÖNÜŞÜM
Geliştirilen malzeme, özellikle optoelektronik cihazlar için hayati önem taşıyan ‘ışığı elektriğe ve elektriği ışığa dönüştürme’ sürecinde üstün performans sergiliyor.
Araştırmacılar, bu özelliğin bilgisayar işlemcilerinden gelişmiş tıbbi görüntüleme cihazlarına kadar geniş bir yelpazede daha hızlı ve verimli operasyonlara kapı aralayacağını belirtiyor. Germanyum-kalay alaşımlarının teorik olarak silikondan daha iyi performans göstereceği uzun süredir bilinse de, iki elementin normal koşullarda kimyasal reaksiyona girmemesi üretimi engelliyordu.
OKYANUS DİBİNDEN 100 KAT DAHA YÜKSEK BASINÇ
Bu üretim zorluğu, ekstrem fiziksel koşulların uygulanmasıyla aşıldı. Araştırma ekibi, germanyum ve kalay karışımlarını 1200 santigrat derecenin üzerinde ısıtırken, aynı anda 10 gigapaskal basınç uyguladı. Bu basınç değeri, okyanusun en derin noktası olan Mariana Çukuru'ndaki basıncın yaklaşık 100 katına denk geliyor.
Bu zorlu işlemin sonucunda, oda sıcaklığında ve basıncında kararlılığını koruyan, tamamen yeni bir yarı iletken sınıfı ortaya çıkarıldı.
VERİ MERKEZLERİNİN GÜÇ SORUNUNA ÇÖZÜM
Çalışmayı yöneten Edinburgh Üniversitesi Mühendislik Fakültesi'nden Dr. George Serghiou, buluşun endüstriyel etkisine dikkat çekerek şunları kaydetti:
"Bu çalışma, malzemelerin reaktivitesini ve kristal yapısını kontrol etme konusunda yeni bir yol açıyor. Özellikle veri merkezlerinin ve elektronik cihazların giderek artan güç talebini karşılamak adına, ışık kullanarak enerji verimliliğini artıracak inovatif bir döneme işaret ediyor."
Edinburgh Üniversitesi, GFZ Helmholtz Yer Bilimleri Merkezi ve Avrupa Senkrotron Tesisi gibi prestijli kurumların iş birliğiyle yürütülen çalışma, enerji verimliliği odaklı yeni malzeme tasarımları için de bir şablon oluşturuyor.
