Новости из мира высоких технологий
<p itemscope itemtype="http://schema.org/ImageObject"> <p align="center"><img src="//s.mediasole.ru/images/701

Как заменить кремний металлом в транзисторах?



Для транзистора важны свойства полупроводника. Современные транзисторы основаны преимущественно на кремнии. Ученые постоянно ищут замену этому материалу. В качестве одной из альтернатив кремнию рассматривается даже углерод. Но, оказывается, эту роль может сыграть и металл, не являющийся полупроводником. Как такое возможно?

В современном компьютерном чипе количество транзисторов порой исчисляется миллиардами. Изготавливаемые сейчас транзисторы базируются на полупроводниковых материалах, обычно это кремний.

Спрос на компьютерные чипы для ноутбуков, планшетов и смартфонов продолжает расти, а это значит, что рассматриваются и новые технологии производства этих важнейших компонентов, способные сделать их более гибкими и энергоэффективными и при этом разумеется, недорогими.

Группа во главе с доктором Кристианом Клинке (Christian Klinke) из Гамбургского университета достигла успеха в производстве транзисторов, которое основано на совсем ином принципе, чем тот, что сейчас применяется в промышленности. В рамках новой разработки применяются металлические наночастицы, которые настолько малы, что уже не проявляют свойств металла под воздействием электрического тока, но проявляют себя в качестве энергетического зазора (energy gap), причиной которого является кулоновское отталкивание электронов друг от друга.

Под воздействием управляющего напряжения происходит энергетический сдвиг этого зазора, и ток таким образом может включаться и отключаться. В отличие от прежних попыток создать подобное техническое решение, наночастицы не являются индивидуальной структурой покрытия, нанесение которого является очень сложным производственным процессом, а свойства подобных компонентов ненадежны. Вместо этого наночастицы наносятся в качестве тонкой пленки высотой всего в один слой наночастиц. Применяя этот метод, можно сделать электрические характеристики девайсов настраиваемыми и почти идентичными.

Эти кулоновские транзисторы обладают тремя основными преимуществами, которые делают их интересными для последующего коммерческого применения. Прежде всего, синтез металлических наночастиц в рамках коллоидной химии является очень хорошо управляемым и масштабируемым процессом. В результате получаются очень маленькие нанокристиллы, которые могут храниться в растворах и могут быть легко использованы.

Технология Ленгмюра — Блоджетт позволяет создавать высококачественные однослойные пленки и может быть также применена в промышленных масштабах. Таким образом, новая разработка позволяет использовать стандартные литографические методы для конструирования компонентов и интеграции их в электрические схемы, которые позволяют сделать девайсы недорогими, гибкими и доступными для изготовления в рамках индустрии.

Транзисторы, которые получаются в результате их производства по рассматриваемому методу, более чем в 90% случаев проявляют способности к переключению и функционируют при температуре вплоть до комнатной. Недорогие транзисторы и компьютерные чипы, которые могут быть произведены по данному методу, характеризуются сниженным энергопотреблением. В будущем вероятно применение данной технологии в промышленности. Результаты рассматриваемого исследования были опубликованы научным журналом Science Advances.

Научный интерес представляет в рамках исследования и тот факт, что металлические частицы проявляют свойства, подобные свойствам полупроводника. Причиной тому — их маленький размер. Разумеется, еще предстоит проделать немалую исследовательскую работу, но то, что уже сделано, показывает: альтернатива привычным транзисторам существует, и она может в будущем найти себе применение в различных устройствах.

Разработка группы ученых может использоваться не только в качестве транзисторов. Интересна также возможность ее применения в качестве химических сенсоров, поскольку промежутки между наночастицами, работающие в качестве туннельных барьеров, высокочувствительны к химическим покрытиям.

Насколько перспективен, по вашему мнению, новый метод производства транзисторов?

По материалам sciencedaily.com


Источник: Как заменить кремний металлом в транзисторах?
Написал:
Теги: технологии Кремний Металл Наночастицы Полупроводники Транзисторы 1 Будущее быль высота группа

Комментарии (0)

Пока комментариев к статье нет, но вы можете стать первым.
Написать комментарий:
Напишите ответ :
В NASA создали микрочип, способный работать «в аду» В NASA создали микрочип, способный работать «в аду»
0
Новости высоких технологий 14:00 10 фев 2017
Пиксели смартфонных экранов «подсказали» лазерный метод производства графена Пиксели смартфонных экранов «подсказали» лазерный метод производства графена
0
Новости высоких технологий 13:30 05 дек 2016
Найден способ замены кремния углеродом в компьютерах будущего Найден способ замены кремния углеродом в компьютерах будущего
0
Новости высоких технологий 18:30 12 июн 2017
Ученые создали самый маленький полупроводниковый транзистор Ученые создали самый маленький полупроводниковый транзистор
0
Новости высоких технологий 17:00 09 окт 2016
Представлен самый сложный на сегодняшний день микрочип, изготовленный из двумерного материала Представлен самый сложный на сегодняшний день микрочип, изготовленный из двумерного материала
0
Новости высоких технологий 13:30 13 апр 2017
Найдена замена графену — полупроводник толщиной в один атом Найдена замена графену — полупроводник толщиной в один атом
0
Новости высоких технологий 17:30 06 мар 2017
Как ученые готовятся к миру без антибиотиков? Как ученые готовятся к миру без антибиотиков?
0
Новости высоких технологий 09:00 03 дек 2016
Препараты для восстановления зубной ткани заменят пломбы Препараты для восстановления зубной ткани заменят пломбы
0
Общество и я 18:00 24 янв 2017
Заменят ли кремний материалы, позволяющие использовать один чип для разных задач? Заменят ли кремний материалы, позволяющие использовать один чип для разных задач?
0
Новости высоких технологий 15:30 26 сен 2016
Поможет ли песок получить топливо из углекислого газа и солнечного света? Поможет ли песок получить топливо из углекислого газа и солнечного света?
0
Новости высоких технологий 15:00 29 авг 2016
10 невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике 10 невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике
0
Новости высоких технологий 13:05 09 июл 2017
Южнокорейские ученые превратили лейкоциты в микророботов для борьбы с раком Южнокорейские ученые превратили лейкоциты в микророботов для борьбы с раком
0
Новости высоких технологий 19:30 17 янв 2017