Im tranzystory polowe są mniejsze, tym szybsze i wydajniejsze się stają
Tranzystory w głównej mierze budują tak zwane MOSFETy, czyli elementy np. sekcji zasilania płyt głównych oraz kart graficznych w komputerach. Ich zastosowań jest jednak cała masa w elektronice, jako że to im zawdzięczamy możliwość kontrolowania przepływu prądu w półprzewodnikach. Dlatego tak ważny jest ich rozwój i to zwłaszcza dlatego, że ten teoretycznie nie jest niczym aż tak trudnym, bo im wydajniejszych (energetycznie i wydajnościowo) tranzystorów chcemy, tym bardziej musimy je zmniejszać. Proste? Proste. Tyle że nie do końca.
Czytaj też: Polska firma zapowiada przełom w zastosowaniach perowskitów! Panele słoneczne to nie wszystko…
Wspomniany we wstępie problem ze zmniejszaniem tranzystorów można obejść za sprawą zastosowania kanałów półprzewodnikowych 2D o wysokiej ruchliwości nośników i ultracienkich dielektryków high-k, a więc materiałów o wysokiej stałej dielektrycznej. Wielu badaczy przekonało się jednak, że integracja półprzewodników 2D z dielektrykami o podobnej grubości tlenku jest dużym wyzwaniem, któremu podołał zespół z Peking University i University of Texas.
Czytaj też: Niebieskie plamy nad Ziemią. Co zaobserwowano z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej?
Ten pokazał niedawno światu udaną integrację warstwy dielektrycznej o grubości poniżej 0,5nm z tranzystorami opartymi na półprzewodnikach 2D. Ich projekt może ostatecznie utorować drogę do opracowania mniejszych, szybszych i bardziej wydajnych tranzystorów, a udało im się tego dokonać z wykorzystaniem procesu o nazwie “interkalacyjnego utleniania wspomaganego promieniowaniem ultrafioletowym”.
Czytaj też: NASA gotowa przekroczyć prędkość dźwięku w nowy sposób. X-59 gotowy do lotu
W praktyce rozłożyli cząsteczki tlenu zawarte w powietrzu na tlen atomowy przy użyciu 185-nm promieni ultrafioletowych (UV) emitowanych z niskociśnieniowej lampy rtęciowej. Następnie użyli tlenu do utlenienia warstwy Se2- w półprzewodniku 2D Bi2O2Se pomiędzy dwoma warstwami [Bi2O2]n2n+, bez wpływu na właściwości warstw [Bi2O2]n2n+. Proces ten doprowadził do powstania nowej “fazy warstwowej”, która odziedziczyła jednokrystaliczną strukturę [Bi2O2]n2n+oryginalnej próbki Bi2O2Se. Wstępne testy przełożyły się na interesujące rezultaty.