Алмазы спасают закон Мура

За прошлый год учеными из Вашингтонского университета Карнеги были достигнуты значительные результаты в области синтеза искусственных алмазов ценностью до 10 карат. При этом они ничем не уступают природным аналогам, кроме цены. Ученые предсказывают также резкое падение цен на искусственные алмазы в течение десятилетия. Сегодня довольно быстро развиваются компании, занимающиеся синтезом искусственных алмазов. Одна из них — Apollo Diamond Inc., расположенная в Бостоне, США, планирует на основе синтетических алмазов производить полупроводниковые пластины, аналогичные кремниевым.

Еще до массового производства искусственных алмазов было установлено, что они — отличные полупроводники, и заменили бы кремний в микроэлектронике, если бы не их высокая цена.

Чип на основе алмаза-полупроводника может работать при частоте до 81 ГГц, что в несколько раз выше, чем кремниевые аналоги. При этом теплоотдача у алмазных полупроводников ниже, следовательно, их можно будет компоновать с более высокой плотностью размещения компонентов и потребуются значительно меньшие затраты на охлаждение алмазного чипа.

Как утверждают эксперты из европейской компании по производству алмазных полупроводников Carbon Power Electronics Сonsortium, благодаря постоянно снижающейся стоимости искусственных алмазов к 2011 году на рынке появятся первые электронные устройства на их основе.

В то время как классические микросхемы и чип переживут еще 4–5 итераций закона Мура, «алмазные микросхемы» могут продлить этот закон еще на 10–20 итераций, при использовании технологий лазерных соединений между микросхемами, трехмерным построением архитектуры и т.п. Через некоторое время, при развитой молекулярной нанотехнологии, можно будет создать алмазоид, который заменит большинство традиционных материалов. Это открытие еще в несколько раз продлит закон Мура из-за перехода к механоэлектрическим компьютерам с высокой плотностью вычислительной мощности.

Скорее всего, алмазные чипы будут использоваться, в первую очередь, в космической и военной микроэлектронике из-за высокой природной устойчивости алмаза к резким перепадам температур и высокому давлению.

Обычно ученые получают алмазы с помощью осаждения вещества в паровой фазе, т.н. CVD-технология. Благодаря этой технологии в свое время появились углеродные нанотрубки, со временем из разряда экзотических химических структур перекочевавшие в широкую промышленность. Возможно, что и алмазные материалы ждет такое же будущее.