Розробка одноатомних кремнієвих провідників дозволить законом Гордона Мура протриматися ще кілька поколінь.
Міжнародна група вчених, у складі якої знаходяться вчені з університету Нового Південного Уельсу (University of New South Wales), Мельбурнського університету (Melbourne University) і університету Пурду (Purdue University), реалізувала технологію, застосування якої дозволить відомого закону Гордона Мура протриматися ще кілька поколінь. Вчені розробили і виготовили найтонші в даний час провідники з кремнію і фосфору, висотою всього в один атом фосфору і шириною в чотири атома. Незважаючи на настільки малі габарити, нові провідники демонструють електричну провідність, порівнянну з електричною провідністю мідних провідників.
Попередні дослідження, які проводилися у цьому напрямку, вказували на те, що при скороченні габаритних розмірів провідників до позначки в 10 нм і менше електричний опір останніх повинно збільшуватися за експоненційної залежності в залежності від прикладеної напруги. Це є прямим порушенням закону Ома, який описує лінійну залежність струму від напруги. Останні експерименти та математичне моделювання, виконане на суперкомп'ютері, показали, що кремній-фосфорні провідники будуть мати низький опір незважаючи на те, що вони є в 20 разів більш тонкими, ніж мідні провідники, використовувані в сучасних мікропроцесорах.
У цього досягнення, зробленого вченими, є дуже важливе значення для деяких областей. По-перше, інженери повчили в своє розпорядження технологію, яка дозволить їм створювати в майбутньому нанорозмірні електронні пристрої, адже теоретично межею зменшення розмірів провідників буде єдиний ряд атомів фосфору, укладений в кремнії. По-друге, для розробників обчислювальної техніки нова технологія відкриває можливість створення окремих атомів-донорів і з'єднань з ними, що істотно наближає реалізацію квантових обчислень на кремнієвих чіпах. І по-третє, вчені-фізики одержали доказ того, що закон Ома діє навіть на атомарному рівні.
Технологічна реалізація виготовлення найтонших фосфорних провідників на кремнії суттєво відрізняється від сучасних методів виготовлення напівпровідникових чіпів мікропроцесорів. Замість нанесення шарів матеріалу і травлення, вчені буквально викладали майбутній провідник атом за атомом. "Це неймовірно важко" - розповідає Герхард Клімек (Gerhard Klimeck), професор електротехніки та обчислювальної техніки університету Пурду. - "Коли ми добираємося до меж в 20 атомів, виникають атомні флуктуації і аномалії, які ускладнюють отримання точних форм кінцевих виробів". Але вчені створили спеціальні пристрої, за допомогою яких стало можливим нанесення надзвичайно тонких шарів фосфору на кремній, які проводять електричний струм точно так само як мідні провідники.
"Ми перебуваємо на порозі створення транзистора, що складається з декількох атомів" - розповідає Мішель Сіммонс (Michelle Simmons), директор Центру квантових обчислень і комунікаційних технологій університету Нового Південного Уельсу. - "Але для створення реального квантового комп'ютера нам буде потрібно ще, що б вся його схема і провідники були зменшені до атомарного рівня".