مادة جديدة ستزيد سرعة أجهزة الكمبيوتر ألف مرة

حصل علماء جامعة ايندهوفين التقنية، على مركب سيليكوني ينبعث منه ضوء ساطع، ما يسمح بتبديل التيار الكهربائي في الدوائر الدقيقة بالضوء وزيادة سرعة تبادل المعلومات بمقدار 1000 مرة.

وتفيد مجلة Nature، بأن المعلومات في أجهزة الكمبيوتر الحالية تنتقل بين عناصر السيليكون في الدوائر الدقيقة باستخدام التيار الكهربائي عبر سلك نحاسي، الذي يسعى المهندسون منذ وقت تبديله لشعاع الضوء ينتشر عبر ألياف ضوئية.

ويؤكد إيريك باكيرز ، رئيس الفريق العلمي، على أن هذا سيساعد في تسريع نقل المعلومات نحو ألف مرة، إضافة إلى أن الألياف بخلاف الأسلاك النحاسية لا تسخن عمليا خلال العمل، ما يسمح أولا- بتقليل فقدان الطاقة الكهربائية ويساعد منظومة التبريد. وثانيا-سيكون بالإمكان وضع المكونات الإلكترونية بصورة متقاربة دون الخوف من ارتفاع درجة الحرارة، حيث كلما كانت الدوائر الدقيقة مكثفة، زادت إنتاجيتها بنفس المقاييس.

ولكن أين يمكن الحصول على مصدر مناسب للضوء؟ 

تتميز الدوائر الدقيقة الحالية بأنها من السيليكون وشبكة بلورات مكعبة. ولكن هذا لا يصلح للهدف الجديد. لذلك يجري المهندسون تجارب على مركب زرنيخيد الغاليوم GaAs، ومركب فوسفيد الإنديوم InP. هذه المواد باهظة الثمن جدا، ومن الصعب دمجها برقائق السيليكون.

والآن تمكن فريق دولي من الفيزيائيين من ابتكار مادة أساسها السيليكون ينبعث منها الضوء بفعالية. هذه المادة هي مركب من السيليكون والجرمانيوم له شبكة بلورية سداسية.

ويذكر أن العلماء قبل 50 سنة توقعوا أن تكون هذه المادة مصدرا فعالا للضوء، بيد أنهم لم يتمكنوا من الحصول عليها إلا عام 2015. والآن خفض العلماء نسبة الشوائب والعيوب في الشبكة البلورية لهذه المادة، ما جعلها ذات جودة "بصرية" عالية.

ويقول باكيرز، "حاليا حصلنا على خصائص بصرية تعادل تقريبا مؤشرات  زرنيخيد الغاليوم وفوسفيد الإنديوم، وتتحسن جودة المادة بسرعة  فإذا سارت الأمور على ما يرام، سنتمكن من إنشاء ليزر أساسه السيليكون في عام 2020".

قد يهمك ايضا 

"فايرفوكس" تسرّع البحث على الإنترنت من خلال طرح تحديث جديد

الكمبيوترات "الخارقة" أمل جديد لتسريع البحث عن علاج لوباء "كوفيد-19"