SYLTYNN: Elektronikk på atomskala. Teknikker med super presisjon gjør det mulig å lage en god ledning som bare er fire atomer bred. NB: Kun til engangsbruk (Bilde: Bent Weber)

Dette er verdens minste ledning i silisium

Moores lov har akkurat forlenget livet. En nanoledning leder elektrisitet som vanlig, og overrasker forskerne som trodde kvantemekanikken ville ta over.

  • nyeteknologier

Moores lov

  • Moores lov ble fremsatt av Gordon Moore, en av Intels grunnleggere, i en artikkel i bladet «Electronics Magazine» 19. april 1965.
  • Den sier at antall transistorer på et areal dobles annenhvert år, noe som medfører reduserte kostnader og høyere effektivitet i en prosessor.
  • Den ble fremsatt på grunnlag av observasjoner, og er fortsatt gyldig selv om noen mener vi nærmer oss grensen for hva dagens prosessorteknologi kan gi.
  • Med jevne mellomrom spås det at Moores lov har nådd det punktet hvor fysiske lover begrenser gyldigheten, men halvleder-fabrikantene finner stadig opp ny teknologi.

Kilde: wikipedia.org

Antallet transistorer som får plass på én mikrobrikke dobles annenhvert år, sier Moores lov.

Til nå har man tenkt seg at denne forutsigelsen snart vil møte veggen, fordi skalaen nærmer seg atomnivå.

En ny studie viser at en ledning som er ett atom høy og fire atomer bred, leder elektrisitet på samme måte som mye større komponenter i eksisterende brikker.

Det er ikke som forventet.

Enda flere generasjoner

– Dette er veldig spennende, kommenterer Thomas Tybell, professor ved Institutt for elektronikk og telekommunikasjon ved NTNU.

Konsekvensen er at mikrobrikker kan fortsette å bli mindre og kraftigere i enda mange flere generasjoner.

– Tidligere har ledninger med et tverrsnitt nede på 20–30 nanometer oppvist makroskopiske egenskaper. Her har vi en ledning med en bredde på 1,5 nanometer, sier Tybell.

Grensen for hvor tynne ledninger kan være, og fortsatt oppføre seg på kjent måte er dermed flyttet. Skalaen er endret med en faktor på mer enn 10.

Den nye, syltynne ledningen er 1/10 000 del så tynn som et menneskehår.

Oppdagelsen innebærer at elektriske sammenkoblinger i silisium kan krympes ned på atomskala uten å miste sin funksjonalitet. Funnet er publisert i tidsskriftet Science.

Verdens minste magnetminne: Lagrer data på 12 atomer

Klassisk fysikk overlever

En annen måte å si det på er at Ohm's lov holder stand i uventet liten skala. Loven, som beskriver forholdet mellom elektrisk strøm, motstand og spenning, skulle etter dagens forståelse ikke gjelde på dette nivået.

De fleste eksperter har nemlig trodd at uforutsigbare kvanteeffekter ville begrense nedskaleringen av elektroniske komponenter etter hvert som de nærmer seg nanoskala. Når den klassiske fysikken likevel overlever, øker elektronikkens krympepotensial igjen.

– Dette betyr i prinsipp at man kan fortsette å redusere størrelsen på systemer mye lenger enn man trodde var mulig tidligere, sier Tybell.

Les også: Norsk oppdagelse kan erstatte sjeldent metall

Fundamentale egenskaper

Michelle Simmons, en av studiens forfattere, forklarer til tidsskriftet Nature at teknikken som er brukt for å lage miniledningen ikke kan benyttes side om side med dagens metoder for å masseprodusere databrikker.

Hun karakteriserer likevel arbeidet som viktig, fordi det demonstrerer at det ikke finnes noen grunnleggende elektriske grenser for å lage ledninger i silisium på atomskala. Tybell understreker det samme poenget.

– På kort sikt betyr ikke dette noe for industrien, men studien sier noe om fundamentale egenskaper hos naturen. Om dette kan implementeres på industrielt nivå, kan vi få tettere og raskere kretser, sier han.

– I dag kan ikke dette overføres til industriell skala, men det er bra med utfordringer, sier Tybell.

Les også:

Exaflopen om åtte år

Derfor blir synet dårligere etter 40

Nordmenn kurerer kreft med lys og kjemi