Puuduv lüliti: loodud on suure jõudlusega monoliitsed grafeentransistorid

Grafeeni leht

Vaevalt möödub päev, kui tipptasemel uurimisrühm pole sellest teada andnud mõned selline grafeeniga seotud läbimurre, kuid see on suuremees: Saksamaa Erlangeni-Nürnbergi ülikooli teadlased on lihtsa litograafilise söövitamise abil loonud suure jõudlusega monoliitsed grafeentransistorid. See võib olla puuduv samm, mis sillutab lõpuks teed ränijärgsele elektroonikale.



Nagu te ilmselt nüüdseks teate, on grafeenil pikk ja suurepärane nimekiri soovitavatest omadustest, sealhulgas kõige juhtivam materjal, mida seni on avastatud. Teoreetiliselt peaksid IBMi ja UCLA sarnaste varajaste demode kohaselt grafeenitransistorid olema võimelised lülituma kiirusel vahemikus 100GHz kuni mõne terahertsini . Probleem on selles, et grafeenil pole ribalaiust - kaasasündinud võime sisse ja välja lülitada, sõltuvalt pingest; see ei ole looduslik pooljuht nagu räni - ja seetõttu on kraamist transistoride ehitamine osutunud väga raskeks. Kuni praeguseni!

Grafeeni / ränikarbiidi transistor

Teadlaste kasutatav protsess on üsna lihtne. Põhimõtteliselt saab ränikarbiidi - lihtsa räni- ja süsinikukristalli küpsetamise teel, mis on juhtumisi ka hästi mõistetav pooljuht - räni aatomid kristallikihist välja tõrjuda, jättes ühe grafeenikihi. Grafeeni kiht üksi on siiski kasutu; tegeliku transistori tootmiseks vajate allikaid, kanalisatsiooni ja väravaid. Selleks pannakse ette litograafiline mask ja iga transistori määratlemiseks kasutatakse reaktiivset iooni söövitamist. Teine võtmepunkt oli vesinikgaasi kasutuselevõtt keskmise grafeenikanali kasvu ajal, muutes selle kontakti (allikas / äravool) grafeenist värva grafeeniks. Voila: grafeentransistorid, juhtiva kihina toimivad ränikarbiid ja selle maitsev riba.



Nüüd, kahjuks, kuna teadlased tegid oma tööd a väga suuremahuline - iga transistori läbimõõt on umbes 100 mikromeetrit ehk 100 000 nm - pole meil täpselt teada, kui kiire see grafeenitransistor on. Teadlaste sõnul 'vastab praegune jõudlus hästi õpikute ennustustele metall-pooljuhtväljatransistori väljalülitussageduse kohta', kuid nad osutavad ka sellele, et väga lihtsad muudatused võivad suurendada jõudlust '~ 30 korda'.

The peamine Asi on selles, et Erlangeni-Nürnbergi ülikool on nüüd pakkunud puuduva lüliti, mida grafeenitransistorid nii hädasti vajavad. Nüüd peavad tegelikud pooljuhtide tootjad, näiteks IBM või Intel, vähendama protsessi mahuni, mis suudab konkureerida - või ületada - tavapärast ränielektroonikat.

Lisateavet leiate aadressilt Nature Communications: doi: 10.1038 / ncomms1955 või lugege lisateavet ränijärgne elektroonika

Copyright © Kõik Õigused Kaitstud | 2007es.com