Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Ultraszybkie elastyczne tranzystory

ghost666 24 Kwi 2016 15:12 2613 1
  • Ultraszybkie elastyczne tranzystory
    Jaki jest sekret stworzenia najszybszego elastycznego tranzystora na świecie? Bardzo, bardzo niewielki nóż. Grupa naukowców korzystając z takiego noża stworzyła właśnie ultraszybki tranzystor, który wykonany został na elastycznym podłożu.

    Grupa badaczy z uniwersytetu Wisconsin-Madison, kierowana przez Zhenqianga Ma, opracowała i wykonała tranzystor pracujący przy częstotliwości 38 GHz (tyle osiągnął zbudowany prototyp. Sam projekt układu pozwala na pracę teoretycznie do 110 GHz). Tranzystor wykonany został na elastycznym podłożu z poli(tereftalany etylenu) (PET).

    Tranzystory tego rodzaju znaleźć mogą aplikacje w ultraszybkich procesorach lub jako elementy układów radiowych, na przykład sieci WiFi. Dzięki temu, że są one wykonane na elastycznych podłożach można integrować je z układami elektroniki noszonej czy implantami biomedycznymi.

    Klasycznie przy produkcji układów elektronicznych stosuje się metody litograficzne, do nanoszenia poszczególnych elementów. Emulsje światłoutwardzalne naświetlane przez klisze pozwalają na kształtowanie odpowiednich elementów tranzystora (analogicznie jak przy wykonywaniu PCB tą metodą). Jednakże fotolitografia ma swoje ograniczenia, jeśli chodzi o rozdzielczość. Przy niewielkich układach wyprodukowane elementy mogą być niedokładne, zawierać zwarcia etc. Dlatego też, naukowcy zastosowali przy produkcji opisywanego układu zupełnie inną technologię.

    Inżynierowie podczas wytwarzania tego prototypu wykorzystali tzw. nanoimprint. Jest to metoda, która pozwala na wytwarzanie struktur półprzewodnikowych w niskiej temperaturze, co umożliwia ich produkcję na przykład na podłożach z tworzysz sztucznych. W dużym uproszczeniu mówiąc, nanoimprint polega na odciskaniu na podłożu odpowiedniego wzoru zamiast naświetlania go światłem. Pozwala to na wytwarzanie bardzo niewielkich elementów z wysoką dokładnością. Stemple wykorzystywane w tym procesie produkowane są np. z krzemu.

    Odciśnięte struktury były następnie selektywnie domieszkowane, aby lokalnie zmienić ich własności elektryczne. Lokalne domieszkowanie było najtrudniejszym krokiem całego procesu, gdyż często zdarza się, że domieszki przenikają z różnych rejonów układu do innych. Aby temu zapobiec, naukowcy zastosowali zupełnie inne podejście.

    Korzystając z litografii elektronowej (podobnej do fotolitografii, ale korzystającej z wiązki elektronów o wielkości kilku nm, a nie wiązki światła) wytworzyli oni nano-stempel, którym odciskano cienką membranę z krzemu. Membrana ta posłużyła następnie jako maska podczas procesu trawienia - zachowującego się jak niezwykle ostry nóż - warstw znajdujących się poniżej. Tranzystor był domieszkowany na całej powierzchni. Selektywne trawienie pozwoliło, aby domieszka włączyła się w strukturę tylko tam, gdzie było to zaplanowane.

    Dzięki unikatowemu projektowi i trójwymiarowej architekturze tego układu, wyprodukowany tranzystor może także poszczycić się niezwykle niskim zużyciem prądu.

    Projekt opisany został w najnowszym wydaniu czasopisma Scientific Reports.

    Źródło: http://phys.org/news/2016-04-simple-fabricate-fastest-flexible-silicon.html#jCp

    Fajne! Ranking DIY
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9773 postów o ocenie 7952, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.