Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Nowa metoda niezawodnego wytwarzania tranzystorów polowych z dihalkogenkiem metali przejściowych

ghost666 21 Jan 2023 11:02 270 0
  • Nowa metoda niezawodnego wytwarzania tranzystorów polowych z dihalkogenkiem metali przejściowych
    Inżynierowie elektronicy nieustannie starają się opracować cieńsze, wydajniejsze i lepsze tranzystory, urządzenia półprzewodnikowe stanowiące rdzeń większości nowoczesnej elektroniki. W tym celu badany jest potencjał szerokiej gamy surowców. Dichalkogenki metali przejściowych (TMD), związki oparte na metalach przejściowych i pierwiastkach chalkogenowych, mają bardzo atrakcyjne właściwości elektroniczne i mechaniczne, co czyni je obiecującymi kandydatami do przygotowania przyszłych generacji tranzystorów. Przede wszystkim mają atomowo cienką strukturę bez zerwanych wiązań i pasmo wzbronione podobne do krzemu.

    Pomimo swoich korzystnych własności, TMD nie były jeszcze wykorzystywane do tworzenia tranzystorów na dużą skalę. Głównym tego powodem jest słaba energia adhezji na styku tych materiałów z podłożami, co utrudnia ich powszechną produkcję. Badacze z Samsung Electronics i University of Chicago opracowali niedawno nową strategię, która mogłaby umożliwić niezawodną integrację tranzystorów polowych (FET) bazujących na technologii TMD w skali całego substratu. Zaproponowane przez nich podejście, przedstawione w artykule opublikowanym w: ?Nature Electronics?, opiera się na wykorzystaniu litografii adhezyjnej, innowacyjnej techniki tworzenia szczelin w nanoskali między próbkami odmiennych surowców. ?Tranzystory polowe bazujące na elementach dwuwymiarowych są potencjalnym zamiennikiem urządzeń krzemowych w chipach półprzewodnikowych nowej generacji? ? pisze Van Luan Nguyen i jego współpracownicy w swoim artykule. ?Jednak niewielka energia adhezji międzyfazowej między materiałami dwuwymiarowymi a podłożami może prowadzić do niskich sprawności i powstawania niejednorodnych tranzystorów w skali całego substratu. Ponadto konwencjonalne procesy fotolitograficzne ? w tym reakcje fotochemiczne i trawienie chemiczne ? mogą uszkodzić elementy o grubości atomowej?.

    W ramach swoich badań Nguyen i jego współpracownicy wykazali, że energię adhezji międzyfazowej (IAE) między materiałami 2D a różnymi podłożami można określić ilościowo za pomocą czteropunktowej metody zginania. Następnie wyhodowali elementy 2D, dwusiarczek molibdenu (MoS2) i grafen, wykorzystując chemiczne osadzanie z fazy gazowej. Zbadali też wpływ wewnętrznych wad surowca na wartość IAE tychże na dużej powierzchni. Aby utworzyć interfejsy między elementami a podłożami, ostatecznie przenieśli te pierwsze na metal lub warstwę izolacyjną.

    ?Pokazujemy, że energię adhezji międzyfazowej między materiałami dwuwymiarowymi i różnymi podłożami można określić ilościowo za pomocą metody czteropunktowego zginania? ? wyjaśnił Nguyen i jego współpracownicy w swoim artykule. ?Odkryliśmy, że interfejs dwusiarczek molibdenu / dwutlenek krzemu ma energię adhezji międzyfazowej równą 0,2?J/m?. Tę można modulować w zakresie od 0 do 1,0?J/m? poprzez włączenie samoorganizujących się chemicznie monowarstw o odmiennych zakończeniach wolnych cząstek. Ma to na celu stworzenie metody litografii adhezyjnej, która opiera się na różnicach energii adhezji i fizycznych procesach trawienia?.

    Nguyen i jego współpracownicy wykazali, że możliwe jest spożytkowanie takiej strategii do wytworzenia ponad 10 000 tranzystorów FET z dwusiarczku molibdenu bazujących na sześciocalowych płytkach, uzyskując imponującą wydajność produkcji sięgającą prawie 100%. W przyszłości proponowana przez nich metoda mogłaby zostać udoskonalona i rozwinięta. Co potencjalnie pozwoliłoby na produkcję tranzystorów FET na dużą skalę w oparciu o TMD, poprzez zmniejszenie błędów i poprawę przyczepności między tymi materiałami a podłożami.

    Źródła: https://techxplore.com/news/2023-01-method-reliably-fabricate-transition-metal.html

    Cool? Ranking DIY
    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 11498 posts with rating 9731, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.