Puuttuva kytkin: Tehokkaat monoliittiset grafeenitransistorit luotu

Grafeeniarkki

Tuskin päivä kuluu ilman korkean tason tutkimusryhmän ilmoitusta jonkin verran eräänlainen grafeeniin liittyvä läpimurto, mutta tämä on iso juttu: Saksan Erlangen-Nürnbergin yliopiston tutkijat ovat luoneet korkean suorituskyvyn monoliittisia grafeenitransistoreita yksinkertaisen litografisen syövytysprosessin avulla. Tämä voi olla puuttuva askel, joka lopulta avaa tietä piin jälkeiseen elektroniikkaan.



Kuten luultavasti tiedät jo nyt, grafeenilla on pitkä ja upea luettelo toivottavista ominaisuuksista, mukaan lukien johtava materiaali, joka on vielä löydetty. Teoriassa IBM: n ja UCLA: n kaltaisten aikaisempien demojen mukaan grafeenitransistoreiden pitäisi pystyä vaihtamaan nopeuksilla välillä 100 GHz - muutama terahertsi . Ongelmana on, että grafeenilla ei ole kaistaväliä - luontainen kyky kytkeä päälle ja pois päältä jännitteestä riippuen; se ei ole luonnollinen puolijohde, kuten pii - ja siksi on erittäin vaikeaa rakentaa transistoreita tavarasta. Tähän asti!

Grafeeni / piikarbiditransistori

Tutkijoiden käyttämä prosessi on melko yksinkertainen. Pohjimmiltaan, paistamalla piikarbidi - yksinkertainen pii- ja hiilikiteä, joka sattuu olemaan myös hyvin ymmärrettävä puolijohde -, piiatomit voidaan ajaa pois kidekerroksesta, jolloin jäljelle jää yksi kerros grafeenia. Pelkkä grafeenikerros on hyödytön; tarvitset lähteitä, viemäreitä ja portteja todellisen transistorin tuottamiseksi. Tätä varten asetetaan litografinen maski ja reaktiivista ionin syövytystä käytetään kunkin transistorin määrittelemiseen. Toinen keskeinen kohta oli vetykaasun käyttöönotto keskigrafeenikanavan kasvun aikana, kääntämällä se kosketusgrafeenista (lähde / viemäröinti) porttigrafeeniksi. Voila: grafeenitransistorit, joissa piikarbidi ja sen herkullinen rao toimivat johtavana kerroksena.



Nyt valitettavasti, koska tutkijat tekivät työnsä a erittäin laajamittainen - kukin transistori on noin 100 mikrometriä tai 100 000 nm - meillä ei ole oikeastaan ​​tarkkaa mittausta siitä, kuinka nopeasti tämä grafeenitransistori on. Tutkijoiden mukaan nykyinen suorituskyky 'vastaa hyvin oppikirjaennusteita metalli-puolijohde-kenttävaikutteisen transistorin rajataajuudesta', mutta he huomauttavat myös, että hyvin yksinkertaiset muutokset voivat lisätä suorituskykyä 'kertoimella ~ 30'.

tärkein asia on, että Erlangen-Nürnbergin yliopisto on nyt toimittanut 'puuttuvan kytkimen', jota grafeenitransistorit niin kaivaten tarvitsivat. Varsinaisten puolijohdevalmistajien, kuten IBM tai Intel, on nyt kutistettava prosessi kokoon, joka pystyy kilpailemaan - tai voittamaan - perinteisen pii-elektroniikan.

Lue lisää osoitteessa Luonnonviestintä: doi: 10.1038 / ncomms1955 tai lue lisää piin jälkeinen elektroniikka

Copyright © Kaikki Oikeudet Pidätetään | 2007es.com