علماء هولنديون يطورون مادة جديدة تزيد سرعة أجهزة الكمبيوتر ألف مرة

توصل علماء جامعة أيندهوفين التقنية بهولندا إلى مركب سيليكونى ينبعث منه ضوء ساطع، ما يسمح بتبديل التيار الكهربائى فى الدوائر الدقيقة بالضوء وزيادة سرعة تبادل المعلومات بمقدار 1000 مرة، ووفقا لمجلة Nature بأن المعلومات فى أجهزة الكمبيوتر الحالية تنتقل بين عناصر السيليكون فى الدوائر الدقيقة باستخدام التيار الكهربائى عبر سلك نحاسى، الذى يسعى المهندسون منذ وقت تبديله لشعاع الضوء ينتشر عبر ألياف ضوئية.

ويؤكد إيريك باكيرز، رئيس الفريق العلمى، على أن هذا سيساعد فى تسريع نقل المعلومات نحو ألف مرة، إضافة إلى أن الألياف بخلاف الأسلاك النحاسية لا تسخن عمليا خلال العمل، ما يسمح أولا- بتقليل فقدان الطاقة الكهربائية ويساعد منظومة التبريد، حسب روسيا اليوم.

وثانيا سيكون بالإمكان وضع المكونات الإلكترونية بصورة متقاربة دون الخوف من ارتفاع درجة الحرارة، حيث كلما كانت الدوائر الدقيقة مكثفة، زادت إنتاجيتها بنفس المقاييس.

ولكن أين يمكن الحصول على مصدر مناسب للضوء؟

تتميز الدوائر الدقيقة الحالية بأنها من السيليكون وشبكة بلورات مكعبة، ولكن هذا لا يصلح للهدف الجديد، لذلك يجرى المهندسون تجارب على مركب زرنيخيد الجاليوم GaAs، ومركب فوسفيد الإنديوم InP. هذه المواد باهظة الثمن جدا، ومن الصعب دمجها برقائق السيليكون.

والآن تمكن فريق دولى من الفيزيائيين من ابتكار مادة أساسها السيليكون ينبعث منها الضوء بفعالية، هذه المادة هى مركب من السيليكون والجرمانيوم له شبكة بلورية سداسية.

يذكر أن العلماء قبل 50 سنة توقعوا أن تكون هذه المادة مصدرا فعالا للضوء، بيد أنهم لم يتمكنوا من الحصول عليها إلا عام 2015، والآن خفض العلماء نسبة الشوائب والعيوب فى الشبكة البلورية لهذه المادة، ما جعلها ذات جودة “بصرية” عالية.

وقال باكيرز، “حاليا حصلنا على خصائص بصرية تعادل تقريبا مؤشرات زرنيخيد الجاليوم وفوسفيد الإنديوم، وتتحسن جودة المادة بسرعة فإذا سارت الأمور على ما يرام، سنتمكن من إنشاء ليزر أساسه السيليكون فى عام 2020