Материалы портала «Научная Россия»

Создан высокоэффективный транзистор на графене

Создан высокоэффективный транзистор на графене
Новый тип транзисторов вполне может заменить используемые сегодня

Учёные создали транзистор на графене, обладающий очень высокой производительностью. Электроны в нём перемещаются над и под барьером, что позволяет достигать большого отношения уровней в положениях «включено» и «выключено». С учётом того, что такой транзистор может работать на прозрачной или на гибкой подложке, он может стать основой пост-CMOS-устройств.

Графеновые транзисторы состоят из двух слоёв графена, между которыми расположен другой ультратонкий материал, выступающий в качестве барьера. В данном случае это дисульфид вольфрама (WS2).

Преимущество WS2 состоит в том, что его химические свойства позволяют электронам как перепрыгивать через барьер (как при термоэлектронном транспорте), так и проходить под ним (как при тунеллировании). В выключенном положении барьер крайне сложно преодолеть обоими путями.

Включённые и выключенное положения определяются напряжением затвора. Отрицательное напряжение создаёт положение «выключено», а положительное – «включено». В последнем случае сокращается высота барьера и, при наличии достаточной температуры, открывается термоэлектронный поток через барьер. Тунеллирование при этом линейно варьирует при низком напряжении и низкой температуре, но при высоком напряжении растёт с ним по экспоненте.

С учётом этих данных специалистам удалось настроить транзистор так, что отношение уровней в положениях «включено» и «выключено» превысило 1x106при комнатной температуре. С такими показателями у подобного транзистора есть все шансы стать заменой полевым транзисторам, которые лежат в основе технологии CMOS (комплементарной логики на транзисторах «металл-оксид-полупроводник»).

Статья международного коллектива физиков об открытии опубликована в журнале Nature Nanotechnology. В числе авторов – множество учёных с российскими корнями: нобелевские лауреаты Андрей Гейм и Константин Новосёлов, Роман Горбачёв, Артём Мищенко и Леонид Пономаренко из Манчестерского университета, Олег Макаровский из Ноттингемского университета, а также Сергей Морозов из Института проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН и другие специалисты.

Источник: phys.org

андрей гейм графен институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов константин новосёлов манчестерский университет полупроводники транзисторы

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий