Створений найменший транзистор на сьогоднішній день


Акції та знижки відомих брендів
 

Акції та знижки відомих брендів! Детальніше...


Вже більше десятиліття йде гонка по скороченню розмірів окремих компонентів сучасних чіпів. Вчені й інженери з’ясували, що нижнім теоретичним порогом цих розмірів є розмір в 5 нанометрів, після чого працездатність елементів транзисторної логіки буде загублена внаслідок збільшення впливу ефектів квантової механіки. І, можна сказати, що гонка, про яку згадувалося трохи вище, наближається до фінішу, адже розміри транзисторів, розміщених на кристалах найсучасніших чіпів, рівні 20 нанометрам, що всього в чотири рази більше теоретичної межі.

Однак, дослідники з Національної лабораторії імені Лоуренса в Берклі (Lawrence Berkeley National Laboratory) кинули виклик існуючим законам фізики і добилися успіху в цій справі. Вони створили транзистор, керуючий електрод (затвор) якого має розмір всього 1 нанометр. Для порівняння, найтонша людська волосина має діаметр 50 000 нанометрів.

Ключем до успіху в справі створення нового транзистора є використання декількох інноваційних матеріалів вуглецевих нанотрубок і дисульфіду молібдену (MoS2). Дисульфід молібдену або молібденіт відноситься до класу двовимірних напівпровідникових матеріалів і він має величезний потенціал для його використання в світлодіодах, напівпровідникових лазерах, транзисторах, сонячних батареях і т.п.

Стандартні транзистори мають три електроди, стік, витік і затвор. Електричний струм тече через транзистор від стоку до витоку, а керує цим струмом потенціал, що подається на затвор. Величина і полярність цього потенціалу може включити або вимкнути транзистор. У новому транзисторі дослідники використовували той ефект, що електрони пересуваються в шарі молібденіту, зустрічаючи більший опір, ніж чим в кремнії. Це, в свою чергу, заважає їм зробити квантовий тунельний перехід на інший електрод, що робить поточ
ний
через транзистор струм абсолютно некерованим.

 

Створений найменший транзистор на сьогоднішній день

Розібравшись зі створенням напівпровідникового каналу майбутнього транзистора, вчені приступили до створення 1нанометрового керуючого електрода, затвора, що виявилось досить і досить складною справою. Звичайні літографічні технології вже не працюють на цьому масштабі, тому вченим довелося звернути свою увагу на вуглецеві нанотрубки, порожнисті вуглецеві трубки, діаметр яких може бути рівним 1 нанометру.

Захисти свій комп’ютер та смартфон

ESET NOD32

Коли вченим вдалося створити з вуглецевої нанотрубки затвор транзистора, вони здійснили вимір всіх характеристик отриманого пристрою. Виявилося, що такий транзистор цілком працездатний і потенціал на нанотрубочному затворі дозволяє ефективно керувати струмом через транзистор.

«Однак, наш транзистор є лише доказом працездатності нової ідеї. Ми ще не розробили технологію створення безлічі таких транзисторів на чіпі, крім цього, ми поки виготовили і випробували лише кілька зразків нанометрових транзисторів»- пишуть вчені, «Проте, все це є демонстрацією того, що розміри транзистора можуть бути зменшені нижче 5 нанометрів. І ми сподіваємося на те, що наша робота в майбутньому дозволить закону Гордона Мура протриматися ще якийсь час».

Джерело





Залишити відповідь