ادعى فريق بحثي في جامعة بكين بقيادة أستاذ الكيمياء الفيزيائية بينغ هايلين أنه تمكن من تطوير شريحة جديدة ستشعل ثورة في عالم الشرائح والمعالجات وتغير مفاهيم أشباه الموصلات، إذ تعتمد الشريحة على ترانزستورات ثنائية الأبعاد خالية من السيليكون وتتفوق على شرائح إنتل بتقنية 3 نانومتر وشرائح “تي إس إم سي” (TSMC) التايوانية بأداء أعلى بـ40% ومعدل استهلاك طاقة أقل بنسبة 10%، وفقا لموقع “إنترستنغ إنجنيرينغ”.
وسيسمح هذا الابتكار للصين بتجاوز تحديات تصنيع شرائح السيليكون، فقد جاء في بيان رسمي نشره موقع جامعة بكين أن هذه الشريحة هي الأسرع والترانزستورات التي تحويها هي الأكثر كفاءة على الإطلاق.
وقال بينغ في البيان “إذا كانت الابتكارات في الشرائح التقليدية التي تعتمد على المواد الحالية تُعتبر اختصارا في تطوير التكنولوجيا، فإن تطويرنا للترانزستورات الثنائية الأبعاد سيغير المسار الذي تُصنع فيه الشرائح”.
واعتمد فريق البحث الصيني على عنصر البزموت في صنع الترانزستورات المثبتة على الشريحة، إذ تبيّن أن البزموت يتفوق على السيليكون الموجود في الشرائح التقليدية التي تواجه صعوبة في التصغير وكفاءة الطاقة عند المقاييس الصغيرة جدا.
وتمكن الباحثون من بناء بوابة رقيقة وخالية من التسرب باستخدام مواد خاصة قائمة على البزموت وهي شبه موصل عالي الأداء “باي2أو2إس إي” (Bi2O2Se) مع بوابة من أكسيد عالي العزل “باي2إس إي أو5” (Bi2SeO5)، إذ أدى هذا التصميم إلى تخفيض جهد التبديل وتعزيز قوة الحوسبة وتقليل استخدام الطاقة والتسرب بسبب العزل العالي للمواد.
يُذكر أن هذا التصميم تطلّب من بينغ وفريقه سنوات من البحث والتطوير والذين اكتشفوا نظام المواد القائمة على البزموت قبل 10 سنوات تقريبا.
وقال بينغ “إن العقوبات التي فرضتها الولايات المتحدة لتقييد وصول الشرائح المتقدمة والترانزستورات السيليكونية المتطورة دفعت الباحثين الصينيين إلى اكتشاف حلول بديلة”، وأضاف “رغم أن هذا المسار وُلد من الضرورة بسبب العقوبات الحالية، فإنه يُجبر الباحثين أيضا على إيجاد حلول من وجهات نظر جديدة”.
