الترانزستورات المعتمدة على الكربون تتطلع لتعزيز صناعة الرقائق الصينية

بكين 11 يوليو 2017 / تعتمد الحياة الحديثة بشكل متزايد على الأجهزة الالكترونية وتتكون أجزاءها الرئيسية على الرقائق التي بلغت أقصى معدلات أدائها.

ومن المتعارف عليه أن أحد طرق علاج هذه المشكلة هو استبدال السليكون في الرقائق بالترانزستورات النانو كربون، وحققت مجموعة من الباحثين الصينيين اختراقات في هذا المجال ما يعد دافع وأمل لصنائع الرقائق الالكترونية الصينية.

ونشرت مجلة العلوم في يناير دراسة رأسها بنغ ليان ماو الأستاذ بجامعة بكين، حيث نجح مع فريقه في تطوير ترانزستورات النانو كربون عالية الأداء ، والتي ستكون قادرة على تقديم أداء أفضل من الترانزستورات أشباه الموصلات القائمة على السليكون وفي ذات الحجم.

وكانت صناعة أشباه الموصلات لفترة طويلة تعتمد على قانون مور لتحسين الأداء ، والذي ينص على أن عدد الترانزستورات في البوصة المربعة على الرقائق يتضاعف كل عام.

ويعتقد الكثيرون أن قانون مور سوف ينهار بحلول عام 2020، عندما لا يكون هناك مجال للمزيد من أعداد الترانزستورات التي يتم زيادتها.

وقام الباحثون في شركة أي بي إم وجامعة ستانفورد أيضا بتطوير ترانزستورات النانو كربون

قال بنغ: "إن الأجهزة التي يستخدم بها ترانزستورات النانو كربون تعمل بشكل أسرع بكثير وبجهد أقل بكثير أيضا من الأجهزة التقليدية التي تعتمد فيها ترانزستورات على السليكون".

وتابع أن انخفاض استهلاك الطاقة يعني أن الهواتف الذكية في المستقبل والتي تدخل بها رقائق النانو كربون يمكن أن يكون عمر البطارية بها أطول بكثير، وكاميراتها الأمامية قد تكون على ذات مستوى الأداء للكاميرات الخلفية.

والأكثر من ذلك يمكن استخدام ترانزستورات النانو كربون لإنتاج متعدد كأجهزة الكشف الطبية الدقيقة وأجهزة فحص البيانات مثل ضغط الدم وقياس ضربات القلب وقياس مستويات السكر في دم الأشخاص وذلك بفضل المرونة العالية وحساسية المواد الكربونية.

ويعتقد بنغ أن الاختراق التكنولوجي قي يكون قادرا على قيادة الطريق أمام صناعة أشباه الموصلات في الصين.

وعلى الرغم من أن الصين هي أكبر مستهلك لأشباه الموصلات في العالم، فإنها تعمد على الواردات في أكثر من 70 في المائة من رقائقها. وانفق البر الرئيسي الصيني 230 مليار دولار في عام 2015 على استيراد الرقائق بما يبلغ نحو 1.7 ضعف إنفاقها على النفط الخام.

قال بنغ أن قانون مور يقترب من نهايته وهناك فرصة كبيرة للصين لقيادة العام في صناعة أشباه الموصلات في المستقبل مع إجراء بحوث حول الترانزستورات النانو كربون.

نشرت الصين في يونيو 2014 مخططا لتنمية ودمج صناعة الدوائر التي تم تعريفها بأنها صناعة إستراتيجية وأساسية ورائدة، ومفتاحا للتنمية الاقتصادية والاجتماعية وأمن قومي.

وفي سبتمبر 2014، أطلقت المؤسسة الوطنية لصناعة الدوائر المتكاملة وأصدرت برأسمال أولي 120 مليار يوان (حوالي 17.6 مليار دولار أمريكي).

وتعهدت خطة "صنع في الصين عام 2025" بأن يصل الاكتفاء الذاتي الصيني من الدوائر إلى 40 في المائة عام 2020، وإلى 50 في المائة في عام 2025.