Tümleşik devreler alanında kaydedilen ilerleme, Intel’in eski CEO’su ve kurucu ortağı Gordon Moore’un belirlediği hızı yakalama, geçme veya bu hızın gerisinde kalmayla ölçülüyor. Kendisi, tümleşik devre başına düşen elektronik bileşen (veya transistör) sayısının her iki yılda iki katına çıkacağını söylemişti. Bunu söyledikten bu yana 50 yıldan uzun bir zaman geçti ve artık Moore Kanunu adı verilen bu tahmini, şaşırtıcı şekilde doğru çıktı.
Geçtiğimiz yıllarda, bu hızın yavaşladığı düşünülmüştü: Daha küçük bir yongaya daha fazla devre ve güç koymanın önündeki en büyük engellerden biri de, oluşan ısının idare edilmesi.
Şimdiyse Virginia Üniversitesi Makine ve Uzay Havacılık Mühendisliği Bölümü’nde çalışan profesör Patrick E. Hopkins ile Northwestern Üniversitesi Kimya Bölümü’nde çalışan profesör Will Dichtel’in de yer aldığı birden fazla bilim dalını kapsayan bir araştırma takımı, yongaların boyutu küçülürken onları soğuk tutma (ve Moore Kanunu’nun devam etmesine yardımcı olma) potansiyeli taşıyan yeni bir malzeme sınıfı icat etmişler. Araştırmacıların çalışması, geçenlerde Nature Materials bülteninde yayımlandı.
Yongalardaki elektriksel parazitleri en aza indiren elektriksel yalıtım malzemeleri, “düşük-k” yalıtkanları şeklinde adlandırılıyor. Bu malzeme tipi, sinyal aşınımını ve müdahalesini gidermek üzere akımı yönlendirerek bütün elektronik cihazların çalışmasını mümkün kılan sessiz bir kahraman. Bu malzemeler ayrıca, elektrik akımından kaynaklanan ısıyı devreden uzak tutarak hasar oluşmasını da önleyebiliyor. Bu ısı sorunu, yonga küçüldükçe katlanarak artıyor çünkü belli bir bölgede daha fazla transistörün olması ısı miktarını artırıyor. Bunun yanısıra, transistörler birbirine daha çok yaklaştığı için ısının dağılması zorlaşıyor.
Araştırmacılar yeni çalışmalarında sadece bir atom kalınlığında olan (2 boyutlu) polimer yapraklarını belli bir yapıda katmanlayarak, yapının özellikleri üzerinde kontrol sağlamışlar. Bu yeni malzeme sınıfıyla, yoğun bir yonga üzerindeki transistörlerin daha da küçültülmesi için gereken koşullar sağlanmaya çalışılıyor. Araştırmacılara göre hem düşük elektrik iletkenliği (veya ‘düşük-k’), hem de yüksek ısı aktarım kabiliyeti sergileyen yeni malzeme, yarıiletken endüstrisinde devasa bir potansiyel taşıyor.”
Wende Whitman/Virginia Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi. Ç: O.