Catalog

Küçülmenin sonu: Silikon çiplerin ömrü doldu Bugünkü teknolojilerle mikroelektriğin ömrü 2010 yılına kadar.... Yakmda silikon devrinin sonuna ve başka yeni bir devrin doğuşuna tanık olacağız... ature Dergısı'nin 24 Hazıran sayısında yayınlanan bır araştırmaya gore, silikon kırmıklar (ÇİP) ıçın yolun sonu gozuktu1 2010 yılına kadar mıkroelektronık, mınyaturleştırme lımıtlerıne erışmış olacak ve eger silikon bazlı elektronık devre tasarımı yenı baştan gozden geçırümezse, bügısayar yeteneklerı daha fazla artamayacak N Moore yasası işliyor Yaklaşık yaıım yuzyıl once transıstorun bulunma sıyla başlayan bügı devrımı, Moore Yasası adıyla bılınen kurala uygun gelışmıştır Gorunuşe gore en az doga yasalan kadar amansız olan Moore Yasası, 1965te Intel'ın kurucularından bırı olan Gordon Moore tarafından ortaya atılmıştır Çeşıtlı şekülerde ıfade edılebılecek bu ya sa, genel olarak bügısayar yeteneklerının her onsekız ayda bır, üa katına çıktığını onerır Bu artış buyuk oranda silikon hrmık uzerınde belırlı bır alana sıgdırılabüen elektronık eleman sayısının artışına baglıdır Başka bır deyışle, Moore yasası temelde mınyaturleştırme üe ılgılıdır, eleman boyutları kuçuldukçe, bılgı sayar yeteneklerı artar süıkon dıoksıt ıse kabloyu çevreleyen plastık olarak duşunulebılır Moore yasasma ayak uydurmaya çalışan teknolojı, transıstoı boyuüaıını kuçultmek konusunda daha şımdıden lımıtlerıne erışmış durumdadır Oysa teknologlar fabrıkasyon metodlarını degıştırerek daha da kuçuk elemanlar uretmek konusunda ıyımserler Ve yalnızca rakıplerının de aynı hedefe ulaşmaya çalıştıgını büdüderın den, Moore'un açgozlu egrısıne uymak konusunda ka rarlüar Ancak Moore yasasıru gelecek yuzyıla ız duşurursek, bır dızı engelle karşı karşıya kalırız Yasanın dedıgıne gore 2012'ye dek eleman boyutları neredeyse molekuller boyutuna ınecektır Ozellıkle süıkon transıstorun en kuçuk boyutlu parçası olan ve geçıt oksıdı adı verılen yalıtkan süıkon dıoksıt füm tabakası yalnızca dort veya beş atom geruşlıgınde olacaktır Bu denlı ınce bır katman gerçekten kendınden beklenen yalıtkanlıgı gosterebılır mı yoksa kayıplı hale gelır ve geçırgen olmaya mı başlar 9 çıt oksıt tabakasının süıkon katlar arasında yeterlı yalıtkanlüc saglamadıgını gorduler Süıkon ıçınde akımı saglayan hareketlı elektronlann parlak bır ışıgın bulanık su ıçınden sızmasına benzeı şeküde geçıt oksıt tabakasına sızdıgını farkettüer Araştırmacüann tahmınlerıne gore dort atom genışlıgınden daha ınce geçıt oksıt tabakası kullanüamayacak şeküde kayıplıdır Buna ek olarak kusursuz duzgun fılm uretme teknolojısındekı lımıtlerden dolayı gunumuzde kullanüan teknıklerle uretümış geçıt oksıtier bunun üa katı ıncelıkte geçırgen olmaya başlar Peki ne yapıtacak? Bu durumda bügısayar endustrısını 2012 yılı cıvarında Moore yasasının suya duştugunu gormekten alıkoyabüecek bır yol var mıdır? Süıkon dıoksıt, bıldıklerımız ıçınde en ıyısı oldugu halde belkı daha ıyı bır yalıtkan bulunabüır Ya da belkı de devre elemanlarını, geleneksel transıstorden vazgeçerek tamamen yenı bır anlayışla tasarlamak gerekır Bazı araştırmacüara gore, bu denlı kuçuk olçeklerde, gunumuz bılgısayarlannda kullanüan lehımlı devreler ıçın uygun olan klasık elektronık kuralları yerıne, kuantum mekanıksel etkılerın aktıf olarak kullanılmdya bdşldnması gerekıyor Her durum da, çok yakmda süücon devrinin sonuna ve başka yenı bır devrin doğuşuna tanık olabüırız .,Elif Tepelı Kaynak NNC Beş atomluk deney! Boyle bır durumda neler olabüecegını onceden gormek ısteyen Lucent Teknolojüen Murray Hül, New Jersey'den fızıkçı David Miller ve çalışma arkadaşları, en yenı fabrıkasyon teknüdermı kullanarak üa süücon katmanı arasına beş atom geruşlıgınde bır süücon oksıt füm yerleştırdüer ve bu yapının geçıt oksıt olarak nasıl davrandıgını test ettüer Bu ıncelıkte elemanlar laboratuar koşullarmda ure tüebüdıgı halde, gunumuzde yaklaşık yırmıbeş atom genışlıgınde uretüen tıcarı kıımüclar güoı çok sayıda uretümesı uygun degüdır Müler ve meslekdaşlan, denedüderı çok ınce ge Bugün bir eleman, saçın yüzde 1'i kadar Gunumuzde yalnızca yarım sântımetrekarelık tek bır silikon kumık uzerıne transıstor ve benzerı elemanlardan mılyonlarcası yerleştırılebüır Elemanlarddn herbırı bır mıkrometreden daha kuçuk, yanı ınsan saçının neredeyse yuzde bırı kadardır Buyuk çogunlukld bu elemanlar, üetken olan silikon ve yalıtkan olan süıkon dı oksıt uzerıne ışlenır Mıkroelektronık dunyasında süıkon üetken kablo DAHA HIZLI SIVlKRlSTAL GÖSTERGELER J aponyada bır grup muhendıs sanıyede üa bın kez açüıp kapanan mınıcık bır perde gelıştırmeyı başardılar Son derece hızlı açüıp kapanan devre, genış alanlı sıvıkrıstal ekranlar gıbı yenı gosterge teknolojüerıne yolu açabüır Hemen hemen butun sıvıkrıstal ekran lar, her bır pıksel uzerınde açüıp kapanarak ışığı geçıren ya da bloke eden perdelere sahıptır Şımdıye dek duz ekran sıvıkrıstal televızyonların uretımınde perde anahtarlama hızı kısıüayıcı etken oldugundan telegosterge ekrarüanrun gehştırümesı buyuk oranda çok hızlı perdelerın kullanılmasına bağhdır Burada sozu edüen perdeler fotograf makinesindekı gıbı mekanık elemanlardan degü, her bırı üa kuçuk levha arasında sıvıknstal ıçeren bır hucreden, başka bır deyışle bır pıksel den oluşur Hucre levhalar arasında uygulanan elektrık alana gore saydam ya da opak olur Sıvıkrıstallerın kendüerıne ozgu dogalan geregı uygulanan elektrık alan hucrenın saydamlıgını tamamen degıştırebüır. Çogu sıvıkrıstal yan yana dızıli çubuk şeklınde molekullerden oluşur Kamera lenslerı uzerınde ışık, yalnızca polarızasyon duzlemı molekullenn dogrultusu de kesıştıgınde üetüır ve boylelüde sıvıkrıstal bır cıns polarızasyon fılrresı gıbı davranır Bu daha çok posta kutusuna mektup atmaya benzer, kutunun delıgı üe zarfı aynı hızaya getırmek gerekır Sıvıkrıstal rnolekullerının dızüış yonu elektrık alan uygulanarak değıştırüebüecegınden, bu malzemeden oluşan bır füm tabakasının polarıze ışığa saydeimlığı elektrücsel olarak degıştırüebüır Saydam bır hucreye uygun voltaj uygulandıgında, molekuller donup ışıgın polarızasyon duzlemıne dık hale gelırler ve hucre saydamlıgım yıtırır Bu, efektıf olarak bır polarızasyon fütre sıne karşüık duşeı Ancak bu donme hareketı yavaş, tıpık olarak bırkaç müısdnıyede olabüır Uygulamah Fızık Mektupları dergısmın 14 Hazıran sayısında Tokushıma Uraversıtesı, Japonya'dan Saulis Juodkazis ve çalışma arkadaşları, sıvıknstal rnolakullerının daha hızlı donmesı hızlı anahtarlama ıçın yenı bır yol oneren bır makale rapor yayınladılar Buna gore anahtarJama elektronık olarak degü, dogrudan ışüda yapüıyor Bu, bır ışık demetının bır dıgerının üetımını kontrol ıçın kullanılabüecegı anlamma gelıyor Yontem, sıvıknstal perdelere yenı bır uygulama alanı açıyor Tumuyle optüc anahtarla ma, fiberoptık transmısyon sıstemı çıktüarını elektronık smyallere donuşturmek yerıne ışlenmemış olarak kıülanan ışık bazlı haberleşme teknolojısı ıçın gerek şarttır Optüc haberleşme sıstemlen, hızlı anahtarlamaya sahıp olduklan taktırde çok hızlı olabüır Yenı tumuyle optık anahtarlar, kaba saba plakalar ve elektrodları bır yana bırakıp bunların yerıne hızla donen bır sıvıkrıstal damlacüc kullanıyor Damlacüc boyuüarı ınce bır sıstekı su damlacıklanndan daha kuçuk, ancak müımetreran bınde üası ya da uçu kadar Ustalüc damlacığı serbest uzayda ası lı bırakmak ve boylece kendı etrafında donerek ışık sınyalıne kolayca yanıt verebümesını sağlamakta Bunu yapabümek ıçın araştırmacüar 'optik cımbızlaı' yanı cısmı guçlu ışık alanı ıçınde hapseden lazer demetı kullandılar Bu yontemde ışık demetı bır çeşıt radyasyon basına uygulayarak cısmı hapseder Bu, bıyolojıde hucreler uzerınde degışüdüc yapmak uzere çokca kıülaralan bır yontemdır Juodkazis ve meslekdaşlan yakalayıcı demet olarak polarıze ışık kullaruldıgında damlacıgm asüı kalmasına ek olarak oryantasyonunun da kontrol edılebılecegını farkettüer Sıvıkrıstaller yakalayıcı demeun polarızasyon dogrultusuna duyarlıdır, dogrultu degıştırüdığınde damlacüc serbest uzayda donerek yanıt verır Yanı polarıze lazer demetı damlacıgın üancı bır polarıze ışık demetıne gosterdıgı geçırgenlıgı kontrol etmekte kullanüabüır Eğer damlacıgın molekullerı demete paralelse damlacık saydamdır, damlacıgın tumu donmuşse ışık bloke edılır Bu daha çok geleneksel sıvıkrıstal gostergelerde butun bır hucreyı dondurmeye benzer ancak farklı yanı, bu yontemde 'hucre' yalnızca boşlukta asüı duran kuçuk bır damlacüctan ıbarettır Dolayısıyla donmesı bır müısanıyeden daha kısa surer Ve sonra sısın ıçınde ışık demetierı konuşmaya başlar1 Elıf Tepelı Kaynak Nature New Seıvıce 647/8