В SAMSUNG разработали "графеновый барристор"Институт перспективных исследований компании SAMSUNG (научное подразделение Samsung Electronics) сообщил об успехах в разработке транзисторов, способных преодолеть ограничения традиционного кремния. Соответствующая статья появилась в журнале Science.
Современные полупроводниковые устройства состоят из миллиардов кремниевых транзисторов. Дальнейшее повышение эффективности такого рода техники имеет два пути:
– уменьшение размера каждого транзистора, что сокращает дистанцию перемещения электронов;
– использование материалов с большей величиной электронной мобильности, что дает более высокую скорость электронов в веществе.
В последние 40 лет полупроводниковая промышленность эксплуатировала исключительно первый вариант действий, уменьшая размеры индивидуальных транзисторов. И сегодня этот путь почти пройден: совсем скоро миниатюризация кремниевых транзисторов будет просто невозможна из-за достижения физического предела (10…11 нм). Поэтому волей-неволей науке приходится искать материалы с повышенной мобильностью электронов.
Новая графеновая "вафля", созданная Samsung Electronics
Первым претендентом на звание заместителя кремния по праву считается графен, величина электронной мобильности у которого в 200 раз превышает такой же показатель у кремния. Но мобильность не дается просто так: ключевая проблема, мешающая использованию графена, заключается в том, что, в отличие от традиционных полупроводниковых материалов, графен — полуметалл. Это делает невозможным прямое использование сегодняшних технологий для производства графеновых транзисторов. Предпринимались многочисленные попытки решить проблему „в лоб» — конвертировать графен в полупроводник, что приводило к радикальному снижению электронной мобильности. Все это породило здравый скептицизм по отношению к графеновому транзистору.
Ученые из компании Samsung зашли с другой стороны и разработали устройство, в котором „выключение» тока в графене осуществляется без ранее неизбежной деградации мобильности электронов. Продемонстрированный кремний-графен с барьером Шоттки способен включать и выключать ток посредством изменения высоты барьера. За свой оригинальный принцип действия новое устройство названо „графеновым барристором».
Физики изготовили экспериментальный прототип диода и убедились, что его свойства соответствуют тем, которые были предсказаны в результате компьютерного моделирования. После этого ученые „напечатали» несколько тысяч графеновых барристоров при помощи обычной технологии изготовления интегральных схем и использовали их для создания примитивных логических схем.
Как утверждают ученые, такое устройство может работать как обычный полевой транзистор, на базе которых построено подавляющее большинство современных электронных приборов. По оценкам исследователей, отношение тока в транзисторе во „включенном» и „выключенном» состоянии составляет 10000:1, что сближает его с прототипом графенового транзистора, который был представлен миру Константином Новоселовым и Андреем Геймом в феврале 2012 года.
„Результаты работы наших вычислителей (на базе барристоров) показали, что такие базовые элементы могут применяться для создания высокоскоростных электронных приборов», — заключают авторы статьи.
Источник: http://ria.ru/science/
| 
