“Bibori” Ofin Moore: Awọn Imọ-ẹrọ Transistor ti Ọjọ iwaju

A n sọrọ nipa awọn omiiran fun silikoni.

“Bibori” Ofin Moore: Awọn Imọ-ẹrọ Transistor ti Ọjọ iwaju
/ aworan Laura Ockel Imukuro

Ofin Moore, Ofin Denard ati Ofin Coomey n padanu ibaramu. Idi kan ni pe awọn transistors silikoni n sunmọ opin imọ-ẹrọ wọn. A sọrọ lori koko yii ni awọn alaye ni a ti tẹlẹ post. Loni a n sọrọ nipa awọn ohun elo ti o le rọpo ohun alumọni ni ọjọ iwaju ati faagun iwulo ti awọn ofin mẹta, eyiti o tumọ si jijẹ iṣẹ ṣiṣe ti awọn ilana ati awọn eto iširo ti o lo wọn (pẹlu awọn olupin ni awọn ile-iṣẹ data).

Erogba nanotubes

Erogba nanotubes jẹ awọn silinda ti awọn odi wọn ni Layer monotomic ti erogba. Awọn rediosi ti erogba awọn ọta jẹ kere ju ti ohun alumọni, ki nanotube-orisun transistors ni ti o ga elekitironi arinbo ati lọwọlọwọ iwuwo. Bi abajade, iyara iṣẹ ti transistor pọ si ati agbara agbara rẹ dinku. Nipasẹ gẹgẹ bi Enginners lati University of Wisconsin-Madison, ise sise posi ni ilopo marun.

Otitọ pe awọn nanotubes erogba ni awọn abuda ti o dara julọ ju ohun alumọni ti a ti mọ fun igba pipẹ - akọkọ iru awọn transistors han. lori 20 odun seyin. Ṣugbọn laipẹ diẹ ti awọn onimo ijinlẹ sayensi ṣakoso lati bori nọmba awọn idiwọn imọ-ẹrọ lati le ṣẹda ẹrọ ti o munadoko to. Ni ọdun mẹta sẹyin, awọn onimọ-jinlẹ lati Ile-ẹkọ giga ti a ti mẹnuba tẹlẹ ti Wisconsin ṣafihan apẹrẹ kan ti transistor ti o da lori nanotube, eyiti o kọja awọn ohun elo ohun alumọni ode oni.

Ohun elo kan ti awọn ẹrọ ti o da lori awọn nanotubes erogba jẹ ẹrọ itanna rọ. Ṣugbọn titi di igba ti imọ-ẹrọ ko ti kọja ile-iyẹwu ati pe ko si ọrọ ti imuse pupọ rẹ.

Graphene nanoribbons

Wọn jẹ awọn ila dín graphene orisirisi mewa ti nanometers jakejado ati ti wa ni kà ọkan ninu awọn ohun elo akọkọ fun ṣiṣẹda transistors ti ojo iwaju. Ohun-ini akọkọ ti teepu graphene ni agbara lati mu yara ṣiṣan lọwọlọwọ nipasẹ rẹ ni lilo aaye oofa kan. Ni akoko kanna, graphene ni o ni 250 igba ti o tobi itanna elekitiriki ju ohun alumọni.

Nipa diẹ ninu awọn data, awọn oluṣeto ti o da lori awọn transistors graphene yoo ni anfani lati ṣiṣẹ ni awọn igbohunsafẹfẹ ti o sunmọ terahertz. Lakoko ti igbohunsafẹfẹ iṣẹ ti awọn eerun ode oni ti ṣeto ni 4-5 gigahertz.

Awọn apẹrẹ akọkọ ti awọn transistors graphene han odun mewa seyin. Niwon lẹhinna awọn onise-ẹrọ gbiyanju lati je ki awọn ilana ti awọn ẹrọ "npejọ" ti o da lori wọn. Laipẹ pupọ, awọn abajade akọkọ ni a gba - ẹgbẹ kan ti awọn idagbasoke lati University of Cambridge ni Oṣu Kẹta kede nipa ifilọlẹ sinu iṣelọpọ akọkọ graphene awọn eerun. Àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ sọ pé ẹ̀rọ tuntun náà lè mú kí iṣẹ́ àwọn ẹ̀rọ abánáṣiṣẹ́ náà yára ní ìlọ́po mẹ́wàá.

Hafnium oloro ati selenide

Hafnium oloro tun jẹ lilo ninu iṣelọpọ microcircuits lati ọdun 2007. O ti wa ni lo lati ṣe ohun idabobo Layer lori kan transistor ibode. Ṣugbọn loni awọn onimọ-ẹrọ ṣe imọran lilo rẹ lati mu iṣẹ ṣiṣe ti awọn transistors silikoni pọ si.

“Bibori” Ofin Moore: Awọn Imọ-ẹrọ Transistor ti Ọjọ iwaju
/ aworan Fritzchens Fritz PD

Ni kutukutu odun to koja, sayensi lati Stanford se awari, pe ti o ba ti ṣe atunto ilana gara ti hafnium dioxide ni ọna pataki, lẹhinna o itanna ibakan (lodidi fun awọn agbara ti awọn alabọde lati atagba ohun ina oko) yoo se alekun diẹ ẹ sii ju merin ni igba. Ti o ba lo iru ohun elo nigba ṣiṣẹda awọn ẹnu-ọna transistor, o le dinku ipa naa ni pataki ipa eefin.

Tun American sayensi ri ona dinku iwọn awọn transistors ode oni nipa lilo hafnium ati zirconium selenides. Wọn le ṣee lo bi insulator ti o munadoko fun awọn transistors dipo ohun elo afẹfẹ silikoni. Selenides ni sisanra ti o kere pupọ (awọn ọta mẹta), lakoko ti o ṣetọju aafo ẹgbẹ to dara. Eyi jẹ itọkasi ti o pinnu agbara agbara ti transistor. Awọn onimọ-ẹrọ ti ni tẹlẹ isakoso lati ṣẹda ọpọlọpọ awọn apẹẹrẹ ṣiṣẹ ti awọn ẹrọ ti o da lori hafnium ati zirconium selenides.

Bayi awọn onimọ-ẹrọ nilo lati yanju iṣoro ti sisopọ iru awọn transistors - lati ṣe agbekalẹ awọn olubasọrọ kekere ti o yẹ fun wọn. Nikan lẹhin eyi yoo ṣee ṣe lati sọrọ nipa iṣelọpọ pupọ.

Molybdenum disulfide

Molybdenum sulfide funrararẹ jẹ kuku ko dara semikondokito, eyiti o kere si awọn ohun-ini si ohun alumọni. Ṣugbọn ẹgbẹ kan ti awọn onimọ-jinlẹ lati Ile-ẹkọ giga ti Notre Dame ṣe awari pe awọn fiimu molybdenum tinrin (nipọn atomu kan) ni awọn ohun-ini alailẹgbẹ - awọn transistors ti o da lori wọn ko kọja lọwọlọwọ nigbati o ba wa ni pipa ati nilo agbara kekere lati yipada. Eyi gba wọn laaye lati ṣiṣẹ ni awọn foliteji kekere.

Molybdenum transistor Afọwọkọ ni idagbasoke ninu yàrá. Lawrence Berkeley ni ọdun 2016. Ẹrọ naa jẹ nanometer kan nikan ni fife. Awọn onimọ-ẹrọ sọ pe iru awọn transistors yoo ṣe iranlọwọ faagun Ofin Moore.

Bakannaa molybdenum disulfide transistor ni ọdun to koja gbekalẹ Enginners lati South Korean University. Imọ-ẹrọ naa nireti lati wa ohun elo ni awọn iyika iṣakoso ti awọn ifihan OLED. Sibẹsibẹ, ko si ọrọ sibẹsibẹ nipa iṣelọpọ pupọ ti iru awọn transistors.

Laibikita eyi, awọn oniwadi lati Stanford beerepe awọn amayederun ode oni fun iṣelọpọ awọn transistors le tun ṣe lati ṣiṣẹ pẹlu awọn ẹrọ “molybdenum” ni idiyele ti o kere ju. Boya yoo ṣee ṣe lati ṣe iru awọn iṣẹ akanṣe wa lati rii ni ọjọ iwaju.

Ohun ti a kọ nipa ninu ikanni Telegram wa:

orisun: www.habr.com

Fi ọrọìwòye kun