Нет, высокий спрос на полупроводники не истощил запасы кремния на планете — его запасы огромны. В земной коре его содержание оценивается в пределах 30% от общей массы. Проблема заключается в другом — для эффективной изоляции транзисторов в полупроводниковой промышленности необходимы различные материалы, которые уже не так эффективно справляются со своей задачей.
Для решения вопроса (предотвращения возможных коротких замыканий) и нормальной работоспособности полупроводников ученые решили рассмотреть уголь. Именно он должен заменить изолятор в виде металлоксидной пленки в 2D-транзисторах, которые изготавливаются на основе графена и молибдена. Эти материалы в будущем должны стать альтернативой кремнию.
В ходе исследований ученые выяснили, что уголь отлично изолирует полупроводники, основанные на некремниевых элементах. Для этого необходимо смешать угольный порошок с растворителем, а после нанести его на поверхность полупроводников. Заключительным этапом является полировка угольной смеси. Более того, именно с помощью угля получается достичь необходимой плоскости в 2D-транзисторах. Оксид металла подобным похвастаться не может.
Стоит отметить, что исследования и разработки в области угольных изоляторов все еще находятся в зачаточном состоянии. Однако сейчас это единственный перспективный материал, подходящий для изоляции графеновых и молибденовых 2D-транзисторов. Тем не менее ограниченные запасы данной породы и относительная сложность ее добычи пока ставят под сомнение использование угля в коммерческой продукции.
Впрочем, постепенный отказ от горючих полезных ископаемых в пользу зеленой энергетики дает некоторые шансы на успех. Ведь к 2030 году энергосистема мира будет на 2/3 состоять из возобновляемых источников энергии — подробнее читайте в нашем материале.
