Datorchips tillverkade av kisel är mindre effektiva än chips gjorda av flera andra material på olika sätt. Här är en uppdelning:
Energieffektivitet:
* grafen: En enda atom tjockt lager av kol, grafen har exceptionell elektronmobilitet (hur snabba elektroner rör sig), vilket möjliggör snabbare bearbetningshastigheter och lägre energiförbrukning.
* Kolananorör: Dessa små, cylindriska strukturer har ännu högre elektronrörlighet än grafen, vilket leder till potentiellt ännu effektivare chips.
* perovskite: En klass av material som visar löfte för solceller och andra tillämpningar, perovskiter kunde också hitta användning i lågkraftsberäkning.
* organiska halvledare: Dessa är baserade på kolbaserade molekyler, vilket erbjuder potential för flexibla och billiga chips med lägre energiförbrukning.
Prestanda:
* diamant: Diamond är ett mycket hårt och robust material och kan göra värme exceptionellt bra, vilket är avgörande för högpresterande chips för att förhindra överhettning.
* galliumnitrid (GaN): GaN kan hantera högre krafttätheter än kisel, vilket gör det idealiskt för applikationer som höghastighetskommunikation och elfordon.
Andra fördelar:
* molybden disulfide (MOS2): Detta material liknar grafen i sina egenskaper men kan vara ännu effektivare för vissa applikationer på grund av dess bandgap, en egenskap som gör det möjligt att kontrollera flödet av elektroner.
Viktiga anteckningar:
* Teknikmognad: Medan många alternativa material erbjuder betydande potential, har kiselteknologi utvecklats och förfinats i stor utsträckning under decennier. Det är det mest mogna och kostnadseffektiva alternativet för närvarande.
* Utmaningar: Många av dessa alternativ står inför utmaningar när det gäller att öka produktionen, kostnaden och tillförlitligheten.
Sammantaget förblir kisel det dominerande materialet för datorchips på grund av dess etablerade infrastruktur och kostnadseffektivitet. Men forskning och utveckling i alternativa material fortsätter, vilket potentiellt kan leda till framtida framsteg inom effektivitet och prestanda.
