Сегодня 07 июля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные разработали сверхъёмкие конденсаторы для встраивания в чипы — это в разы уменьшит потребление энергии

Сегодня всех волнует энергопотребление. Век дешёвой энергии завершён, да и климатические вопросы стали куда важнее. Это в полной мере относится к микроэлектронике, которая стала потреблять энергию отнюдь не в микро-, а в макро масштабе, прямо требуя установки серверов на АЭС. Новая разработка учёных из США обещает снизить потребление чипов и даже перенести «батарейки» внутрь микросхем.

 Источник изображений: www.tweaktown.com

Источник изображений: www.tweaktown.com

Открытие совершили учёные из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли и Калифорнийского университета. Впрочем, они много лет двигались к достигнутому результату, изучая то, что называется «отрицательная ёмкость» в материалах. Для физического мира — это трудно вообразимое понятие. Но для ряда физических явлений в сегнетоэлектриках — норма.

Как известно, сегнетоэлектрики меняют поляризацию кристаллической структуры под воздействием внешнего электромагнитного поля. Изменение поляризации компенсирует величину «физической» ёмкости материала, которую как бы скрадывает отрицательная ёмкость. В результате затвор транзистора с таким материалом вместо классического изолятора (диэлектрика) начинает работать при меньшем напряжении, а это прямая экономия энергии, которая отчасти ушла бы в тепло. Также материал способен сам накапливать энергию, которая затем может расходоваться на поддержку питания чипа.

Для создания суперконденсатора учёные использовали хорошо известный сегнетоэлектрик из оксида гафния и оксида циркония (HfO2-ZrO2). Новаторством стал подбор зазоров и других геометрических параметров в расположении тонкоплёночных слоёв материала с прослойками из оксида алюминия. Если верить сообщениям, удалось создать структуру толщиной до 10 мм. Но, скорее всего, здесь в источнике закралась опечатка, ведь тонкоплёночные структуры скорее обеспечат толщину порядка нанометров или микрометров.

Лабораторное исследование нового материала показало, что он может хранить в 9 раз больше энергии и обладает в 170 раз большей способностью накопления мощности.

Саиф Салахуддин (Sayeef Salahuddin), старший научный сотрудник Лаборатории в Беркли, профессор Калифорнийского университета и руководитель проекта, сказал: «Энергия и удельная мощность, которые мы получили, намного выше, чем мы ожидали. Мы разрабатывали материалы с отрицательной ёмкостью в течение многих лет, но эти результаты были весьма неожиданными».

Сурадж Чима (Suraj Cheema), один из ведущих авторов статьи, добавил: «С помощью этой технологии мы можем, наконец, начать реализовывать хранение энергии и подачу электроэнергии, интегрированные в микросхему очень малых размеров. Это может открыть новую область энергетических технологий для микроэлектроники».

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
TikTok скоро переродится в США в виде нового приложения, чтобы избежать блокировки 4 ч.
Дорого и опасно: европейская ассоциация издателей выступила против инициативы Stop Killing Games, которая защищает права игроков 12 ч.
Новая статья: Death Stranding 2: On the Beach — сиквел, который понравится не всем. Рецензия 06-07 00:03
Новая статья: Gamesblender № 733: «умирающая» Xbox, возвращение Red Dead Online и AMD FSR 4 на PlayStation 05-07 23:30
С начала года технологические компании США сократили 94 000 человек — и всё это из-за ИИ 05-07 18:31
Рынок российского ПО за год вырос на четверть и приблизился к 2,5 трлн руб. 05-07 13:27
«Жизнь в Найт-Сити продолжается»: CD Projekt Red и студия Trigger официально анонсировали Cyberpunk: Edgerunners 2 05-07 11:21
Еврокомиссия подтвердила: правила по ИИ вступят в силу без отсрочки 05-07 04:08
Microsoft закрыла офис в Пакистане после 25 лет работы 05-07 04:06
ChatGPT стал инструментом для фишеров — пользователи получают неправильные ссылки 05-07 04:03
Новая статья: Компьютер месяца — июль 2025 года 4 ч.
Giga Computing представила ИИ-серверы на базе NVIDIA HGX B200 с воздушным и жидкостным охлаждением 5 ч.
Роботакси Tesla впервые попало в ДТП — пострадала припаркованная Toyota 6 ч.
Астронавт запечатлела с борта МКС редкое природное явление — спрайт огромных размеров 11 ч.
Let's Encrypt начал выдавать бесплатные сертификаты для IP-адресов, но нужно это немногим 12 ч.
Учёные придумали точное «рентгеновское» зрение для роботов на базе технологии, родственной Wi-Fi 12 ч.
Грузовой космический корабль «Прогресс МС-31» доставил 2,6 т припасов, оборудования и топлива на МКС 18 ч.
Космические похороны пошли не по плану: стартап TEC потерял прах 166 человек в Тихом океане 19 ч.
Глобальные выбросы углекислого газа установили новый рекорд, несмотря на все усилия и потраченные средства 05-07 21:42
Потеряшек не будет: зонд NASA «Новые горизонты» нашёл себя среди звёзд без помощи с Земли 05-07 15:32