Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Naukowcy opracowują w pełni dwuwymiarowe tranzystory

ghost666 14 Jul 2016 18:44 2181 0
Altium Designer Computer Controls
  • Naukowcy opracowują w pełni dwuwymiarowe tranzystory
    Naukowcy z Berkeley Lab w Stanach Zjednoczonych poczynili kolejny krok w kierunku nowej generacji układów elektronicznych wykorzystujących materiały dwuwymiarowe. Opracowali oni pojedynczy tranzystor, który wykonany jest z pełni atomowo płaskich materiałów. Tego typu dwuwymiarowe układy mogą stać się w przyszłości elementami składowymi nowej generacji komputerów czy ultracienkich gadżetów. Co więcej, technika wykorzystana przez nich do wytworzenia tego elementu daje się łatwo skalować do zastosowań przemysłowych, co oznacza, że już niedługo tego rodzaju elementy trafić mogą do inżynierów projektujących komercyjnie dostępne elementy elektroniczne. Swoje dokonania opisali oni w najnowszym numerze Nature Nanoyechnology, który ukazał się 11 lipca.

    Aby wytworzyć tranzystor naukowcy najpierw wytrawili w warstwie przewodzącego grafenu wąską przerwę. Następnie w tak powstałej przerwie wyhodowali monowarstwę dwusiarczku molibdenu - dichalkogenka metalu przejściowego, członka popularnej rodziny półprzewodników dwuwymiarowych. Oba materiały są atomowo cienkie; ich połączenie pozwoliło na wytworzenie w pełni płaskiej struktury elektronicznej. Co najważniejsze, wykorzystana metoda - trawienie grafenu i hodowla MoS2 - mogą być bez problemu realizowane na podłożach o długości kilku centymetrów i szerokości kilku milimetrów.

    "To duży krok w przód, jeśli chodzi o skalowalne i powtarzalne metody wytwarzania atomowo cienkiej elektroniki, co powinni pozwolić na zmieszczenie większej ilości układów elektronicznych na mniejszej powierzchni" mówi Xiang Zhang z Berkeley Lab, jedna z osób odpowiedzialnych za opisywany projekt. Oprócz Zhanga w badaniach uczestniczyli także Mervin Zhao, Yu Ye, Yang Xia, Hanyu Zhu, Siqi Wang i Yuan Wang z Berkeley oraz Yimo Han i David Muller z Cornell University.

    Ich praca jest częścią starań naukowców m.in. w kontynuacji prawdziwości prawa Moora: mówi ono, że ok. co dwa lata liczba tranzystorów w procesorach ulega podwojeniu. Aby utrzymać to tempo tranzystory muszą być coraz mniejsze, więc naturalnym wydaje się, że atomowo cienkie obwody są idealne w tej materii. Redukcja wielkości tranzystorów wykonanych z konwencjonalnych materiałów, takich jak krzem, jest ograniczona - w bardzo małych kanałach tranzystorów zachodzą niepożądane efekty, rośnie prąd tunelowy etc, co uniemożliwia redukcję ich wymiaru w nieskończoność. Atomowo cienkie półprzewodniki dwuwymiarowe, takie jak grafen czy MoS2 są zatem bardzo dobrym wyborem ścieżki rozwojowej.

    Technologie wykorzystane do wytworzenia prototypowej struktury są już dobrze znane. Kanał elementu wykonany został z wykorzystaniem litograficznego trawienia grafenu - technologii znanej już od lat. Warstwa aktywnego disiarczku wyhodowana została z wykorzystaniem chemicznego osadzania z fazy gazowej - CVD - techniki często używanej przy produkcji konwencjonalnych urządzeń półprzewodnikowych. Pozwala to na relatywnie łatwe skalowanie produkcji takich obwodów i integracje ich z znanymi obecnie technologiami wytwarzania układów elektronicznych.

    "Podejście to pozwala na chemiczne osadzenie układu elektronicznego wykorzystując do tego dwuwymiarowy materiał półprzewodnikowy, który wykazuje o wiele lepsze własności niż np. tradycyjne metalowe elektrody podpięte do MoS2" mówi Mervin Zhao, doktorant zaangażowany w ten projekt.

    Oprócz prezentacji zdjęć z mikroskopu elektronowego i własności optycznych, naukowcy potwierdzili działanie elementu, wykorzystując go jako inwerter w układzie logicznym. Dzięki temu potwierdzili oni, że możliwe i zupełnie realne jest wykorzystanie tego laboratoryjnego elementu w klasycznych układach elektronicznych.

    Źródło: http://phys.org/news/2016-07-scientists-atomically-thin-transistors-circuits.html#jCp

    Cool? Ranking DIY
    [28-30.06.2022, targi] PowerUP EXPO 2022 - zasilanie w elektronice. Zarejestruj się za darmo
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    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 wrote 11043 posts with rating 9365, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • Altium Designer Computer Controls