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シリコンの代替:ガリウムヒ素?

シリコンの代替:ガリウムヒ素?
シリコンの代替:ガリウムヒ素?

高価ながらも非常に効率の高い半導体であるガリウムヒ素(GaAs)は、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の研究者によって研究されており、太陽電池や赤外線カメラなど、シリコンよりも効率が高く、驚くほど安価なデバイスの開発を目指しています。この半導体は、コンピューターチップの速度を向上させる可能性があり、コンピューター体験をより快適なものにする可能性があります。

電子機器の鍵となるのは、常にそれを動かすチップであり、そのチップはウエハーから作られています。ウエハーとは、複雑な回路やその他のデバイスを作るために使用される半導体の薄片です。ウエハーは高純度の材料、通常はシリコン(純度99.999%以上)から作られ、ほぼ完璧な結晶構造をしています。しかし、シリコンウエハーの問題はサイズが小さく、薄すぎると割れてしまうことです。そのため、より大きな直径の半導体が必要な場合は、ウエハーの厚さも厚くする必要があり、コストが増加します。さらに、ウエハーは大きな構造から細いワイヤーソーを使って切り出されるため、表面に欠陥が生じることが多く、化学処理が必要になり、これもコストの増加につながります。

ジョン・ロジャース率いる研究者たちは、ウエハー上に半導体薄膜を積層成長させ、その後、個々の薄膜を一枚ずつ剥がし、より安価な基板、つまり「ベース」の上に載せて超薄(数百ナノメートルから数マイクロメートル)の薄膜を支える技術を開発した。このプロセスの利点は、大口径ウエハーにおいて余分な材料厚が不要となるため、コスト削減と効率化が実現できることである。

ロジャー氏のグループは、この技術を用いて「トランジスタ、太陽電池、赤外線カメラなどのデバイスを基板上に構築し、ウェハをそのまま残して新しいフィルムバッチを準備する」ことに成功しました。この技術はコンピューターチップの製造にも応用でき、コスト削減とコンピューターの速度向上につながる可能性があります。

[ieee spectrum 経由]

Otpoo

Health writer and researcher with expertise in evidence-based medicine and healthcare information.