Группа ученых их Университета Пекина построила работающий транзистор на углеродных нанотрубках, который по производительности превзошел более крупные кремниевые.
По мере приближения предела уменьшения кремниевых транзисторов все больше научных учреждений начинают искать подходящую замену. Одним из самых многообещающих вариантов являются углеродные нанотрубки. Благодаря своим уникальным свойствам созданные на их основе транзисторы могут быть меньше, быстрее и производительнее. К сожалению, сложный процесс выращивания нанотрубок и их требовательная природа затрудняют массовое производство.
Полевые транзисторы из углеродных нанотрубок с длиной затвора 5 нм обладают лучшей производительностью, чем металлооксидный полупроводник (МОП) того же размера. Углеродные устройства с графеновыми контактами могут работать гораздо быстрее и при гораздо более низком напряжении (0,4 против 0,7 вольт).
Генномодифицированный штамм сальмонеллы борется с раком мозга
Идеи
В этом исследовании ученые использовали новый подход — вместо выращивания углеродных нанотрубок с заранее определенными качествами они вырастили несколько случайным образом и затем добавили электронику, которая придала им искомые свойства. Это не та стратегия, которая работает для массового производства, но она позволяет создать тестовую версию и проверить гипотезы о ее производительности.
Понимая, что с масштабированием обыкновенных электродов возникнут проблемы, ученые создали новый их тип путем травления тонких слоев графена. В результате получился очень тонкий транзистор, способный переносить больше тока, чем стандартный КМОП, используя всего половину обычного объема напряжения. Скорость передачи тоже была выше из-за более краткого времени переключения.
Проведенное китайскими учеными исследование свидетельствует о теоретической возможности замены кремниевых транзисторов на углеродные, если будет найден надежный и экономически выгодный способ их массового производства, пишет Phys.org.
Геополимеры: экологически чистая и более прочная замена цемента
Идеи
Углеродные транзисторы, изобретенные учеными из Висконсинского университета в Мадисоне уже сейчас в два раза превосходят традиционные кремниевые, и это не предел. Технологию можно было бы использовать для создания DRAM, флэш-памяти и операционных систем для производственных линий, если найти способ запустить ее в массовое производство.