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 Будущее быль высота группа

Комментарии (0)

Пока комментариев к статье нет, но вы можете стать первым.
Написать комментарий:
Напишите ответ :
Ученые создали самый маленький полупроводниковый транзистор
Ученые создали самый маленький полупроводниковый транзистор
0
Новости высоких технологий 17:00 09 окт 2016
Чем заменить дверь: 5 вариантов
Чем заменить дверь: 5 вариантов
0
Дизайны квартир для жизни 14:00 23 июн 2016
Металл и иллюзии: свадебные тенденции — 2016
Металл и иллюзии: свадебные тенденции — 2016
0
Дизайны квартир для жизни 04:00 04 апр 2016
Вот кому категорически нельзя носить золото! Металл, который может нанести вред…
Вот кому категорически нельзя носить золото! Металл, который может нанести вред…
1
Мир Путешествий 02:35 15 ноя 2017
Препараты для восстановления зубной ткани заменят пломбы
Препараты для восстановления зубной ткани заменят пломбы
0
Общество и я 18:00 24 янв 2017
Гладильная доска в интерьере: как хранить и чем заменить
Гладильная доска в интерьере: как хранить и чем заменить
0
Красивые квартиры 15:00 15 апр 2016
Как правильно использовать разные по цвету металлы в декоре одной комнаты: 6 хитрых правил
Как правильно использовать разные по цвету металлы в декоре одной комнаты: 6 хитрых правил
0
Дизайны квартир для жизни 16:16 07 фев 2016
4-минутная тренировка, которая заменит час фитнеса в спортзале
4-минутная тренировка, которая заменит час фитнеса в спортзале
10
Мир Путешествий 01:50 21 янв 2017
5 лайфхаков, которые способны заменить любую диету
5 лайфхаков, которые способны заменить любую диету
0
Мир Путешествий 10:35 04 окт 2016
Что будет, если все напитки заменить водой
Что будет, если все напитки заменить водой
0
Общество и я 15:00 24 мар 2017
Перфорированный металл в интерьерах: 20 примеров
Перфорированный металл в интерьерах: 20 примеров
0
Дизайны квартир для жизни 04:08 24 фев 2016
Как минимум, 95% населения нашей планеты – бытовые идиоты. (мнение)
Как минимум, 95% населения нашей планеты – бытовые идиоты. (мнение)
1
Этим нужно поделиться! 05:15 Сегодня