Многослойный трехмерные графеновые транзисторы смогут стать заменой кремниевым технологиям.

Структура трехмерного полевого графенового транзистора


Новый полевой туннельный транзистор, изготовленный на основе графена, был разработан командой ученых Манчестерского университета, возглавляемой Лауреатами Нобелевской премии профессорами Андреем Геймом и Константином Новоселовым. Использование графена в качестве ключевого материала транзисторов и других полупроводниковых приборов имеет огромный потенциал для того, что бы графен можно было рассматривать как достойную замену кремниевым технологиям. Именно этот потенциал и перспективы привлекают внимание таких производителей полупроводниковой продукции, как IBM, Samsung, Texas Instruments и Intel. И некоторые группы ученых уже успешно создали графеновые транзисторы, способные работать на частотах от 100 до 300 ГГц.

К сожалению, разработанные графеновые транзисторы не могут использоваться в плотно упакованных кристаллах современных компьютерных микросхем. Эти транзисторы работают на больших уровнях электрического тока, который заставит кристаллы чипов расплавиться в течение долей секунды. Манчестерские ученые разработали совершенно новую структуру полевого транзистора, состоящего из двух слоев графена, разделенных слоем диэлектрического материала. Получился своего рода управляемый туннельный диод в котором электроны от одного слоя графена проходят сквозь слой диэлектрика на другой слой с помощью туннельного эффекта.

Для того, что бы добиться высоких показателей нового транзистора ученые использовали одно из уникальных свойств графена. При приложении к поверхности графеновой пленки электрического потенциала определенной величины происходят сильные изменения величины энергетического барьера туннелирования электронов. И в результате этого получился вертикальный туннельный полевой транзистор в котором графен является ключевым компонентом.

Два графеновых электрода и управляющий электрод нового транзистора напоминают бутерброд, разделенный слоями дисульфида молибдена и нитрида бора атомарной толщины. Сборка транзистора выполнялась в лабораторной установке слой за слоем на атомарном уровне.

"Туннельный полевой графеновый транзистор является еще одним ярким примером, демонстрирующим неистощимый потенциал "слоистых" структур и электронных устройств на их основе" - рассказывает Константин Новоселов. - "Это дает людям и ученым практически бесконечные новые возможности в области фундаментальной физики и в области создания реальных практических устройств. Наша последняя разработка может найти применение в создании светодиодных, лазерных источников света, в фотогальванических элементах и во многих других областях".

"Мы продемонстрировали концептуально новый подход к созданию электроники на основе графена. И наши графеновые транзисторы уже обладают весьма внушительными рабочими характеристиками" 0 рассказывает доктор Леонид Пономаренко. - "После некоторых улучшений и доработок размер таких транзисторов будет уменьшен до нанометрового уровня, а их рабочие частоты могут приблизиться к терагерцовому пределу".




Ключевые слова:
Графен, Транзистор, Полевой, Диэлектрик, Туннельный, Эффект, Электрон

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Двухслойный графен - основа высокоскоростных туннельных транзисторов нового ...
  • Компания Bluestone Global Tech выпустила экспериментальные чипы с графеновы ...
  • Графеновые транзисторы радикально новой структуры способны работать на тера ...
  • Новый тип графенового транзистора можно рассматривать в качестве кандидата ...
  • Разработан метод промышленного производства высокочастотных транзисторов на ...




  • 22 февраля 2012 11:28
    #1 Написал: Aion2n

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Хороший бутерброд получился smile
        
    22 февраля 2012 14:30
    #2 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Размерчик новых транзисторов поменьше будет smile а функционал намного выше кремниевых - что ж, к этому все и шло.


    --------------------
        
    23 февраля 2012 14:21
    #3 Написал: nobolu

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Всё это, конечно хорошо, вот только технологию массового производства надо придумать. По атомная сборка слишком дорогой способ.
        
    25 февраля 2012 12:45
    #4 Написал: Молочный

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    и intel и IBM имеют в своих лабораториях образцы кремневых транзисторов работающих на 100 Ггц и выше. Рекорд по моему у IBM - это 250 Ггц
    к сожалению на таких частотах они работают поштучно, упаковать их в проц. такой технологии нет. как итог промышленные процы выше 4.5-5 Ггц не поднимались (((
    так что этой технологии до выхода из лаборатории как до пекина в неудобной позе ))
        
    29 марта 2015 13:07
    #5 Написал: rey

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    вот когда научатся делать графеновый диод для терагерцового диапазона и сильно выше, и, желательно, просто, дешево и технологично (лучше всего - в один слой) - вот тогда на нашей улице праздник наступит.

    Можно будет солнечные батареи на наноантенах делать, с КПД > 80%, при том - дешево.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.