Мостовые нанопроволочные транзисторы открывают путь к электронике следующего поколения

«Кремний не может делать все», — сказал Саиф Ислам, профессор электротехники и вычислительной техники в Калифорнийском университете в Дэвисе. Схемы, построенные на кремнии с традиционным травлением, достигли своего нижнего предела размера, что ограничивает скорость работы и плотность интеграции. Кроме того, обычные кремниевые схемы не могут работать при температурах выше 250 градусов по Цельсию (около 480 градусов по Фаренгейту), работать с высокой мощностью или напряжением, а также с оптическими приложениями.Новую технологию можно использовать, например, для создания датчиков, которые могут работать при высоких температурах, например, внутри авиационных двигателей.

«В обозримом будущем общество будет зависеть от множества датчиков и систем управления, которые работают в экстремальных условиях, таких как автомобили, лодки, самолеты, наземная добыча нефти и руды, ракеты, космические корабли и телесные имплантаты», — сказал Ислам. .Устройства, в состав которых входят как кремний, так и некремний, предлагают более высокие скорости и более надежную работу. Обычные микросхемы формируются из протравленных слоев кремния и изоляторов, но выращивать некремниевые материалы в виде слоев поверх кремния сложно из-за несовместимости кристаллической структуры (или «несоответствия решеток») и различий в тепловых свойствах.Вместо этого лаборатория Ислама в Калифорнийском университете в Дэвисе создала кремниевые пластины с «наностолбиками» из таких материалов, как арсенид галлия, нитрид галлия или фосфид индия, и вырастила крошечные нанопроволочные «мосты» между наностолбиками.

«Мы не можем выращивать пленки из этих других материалов на кремнии, но мы можем выращивать их как нанопроволоки», — сказал Ислам.Исследователям удалось заставить эти нанопровода работать как транзисторы и объединить их в более сложные схемы, а также в устройства, реагирующие на свет. Они разработали методы контроля количества нанопроволок, их физических характеристик и плотности.

Ислам сказал, что подвесные конструкции имеют и другие преимущества: они легче охлаждаются и лучше справляются с тепловым расширением, чем планарные конструкции — актуальная проблема, когда в транзисторе сочетаются несоответствующие материалы.По словам Ислама, эта технология также использует хорошо зарекомендовавшую себя технологию производства кремниевых интегральных схем, вместо того, чтобы создавать совершенно новый маршрут для производства и распространения.


Портал обо всем