Созданы эффективные кремниевые нанотранзисторы

Леонид Попов, 22 марта 2011

Нравится (3)

Поперечное сечение нанопровода из кремния. Масштабная линейка — 5 нм (фото Krutarth Trivedi et al./American Chemical Society).

При помощи литографии учёные изготовили протяжённые кремниевые нанопровода диаметром всего 3-5 нанометров. На этой основе экспериментаторы получили транзисторы с высокими характеристиками.

Полевые транзисторы из нанопроводков построили физики из Техасского университета в Далласе (UT Dallas). Несмотря на отсутствие легированных полупроводниковых переходов, устройства показали высокую подвижность дырок, прекрасную плотность тока, низкий ток утечки и целый ряд других привлекательных свойств.

Авторы работы продемонстрировали, что преимущества нового транзистора проистекают из-за квантово-размерного эффекта (quantum confinement), то есть ограничения движения носителей заряда и квантования уровней их энергии в теле, один из размеров которого достаточно мал.

PhysOrg.com поясняет: «В то время как в объёмном кремнии дырки имеют широкое распределение по энергии, в крошечных нанопроводах „спектр“ энергии дырок значительно уже. Наличие дырок с аналогичной энергией уменьшает эффект рассеивания носителей в нанопроводе, что, в свою очередь, улучшает подвижность зарядов и плотность тока».

Учёные считают, что высокий потенциал кремния для наноэлектроники исследователям ещё предстоит раскрыть. Американцы говорят, что на основе таких транзисторов можно строить не только микросхемы, но и, к примеру, высокочувствительные биосенсоры с хорошим соотношением сигнал/шум. Именно такие экспериментальные датчики белковых молекул намерена построить команда из Далласа в развитие своей работы (Подробности нынешнего опыта можно найти в статье в Nano Letters.)

Георгий Ратушный 22 марта, 20:23

не совсем понятно, почему уменьшается рассеяние носителей заряда, если энергии начинаютквантоваться

ОтветитьНравится
Сергей Шляхтов 13 апреля, 04:00

Дырка это атом без электрона, т.е. потерявший свой электрон. Теряет он его потому, что есть направленное движение электронов или в результате спонтанного перемещения. Спонтанное перемещение электронов в полупроводнике пропорционально температуре (энергии связи, ведь на более высоких электронных уровнях энергия связи уменьшается, что свойственно более разогретому/возбужденному атому). В больших объемах большее распределение атомов по степени возбуждения, а следовательно там наряду с направленным движением носителей заряда существует и спонтанное, т.е. его вклад довольно сильный. Не забываем только, что в полупроводниках энергия связи довольно высока и поэтому способность перемещаться носителей зарядов возрастает с ростом температур (но спонтанное движение может преобладать в таком случае и повысить эл. сопротивление).
В общем интересно было бы посмотреть на эту схему работающую при повышенных температурах.

ОтветитьНравится
Алексей Заплатин 22 марта, 21:48

Хм, а если сделать в полупроводнике «дырочные трассы», разместить их в нанотрубках... получиться ли сверхсуперпроводник? Хотя бы в масштабах микропроцессоров?

ОтветитьНравится
Сергей Шляхтов 13 апреля, 04:03

Нет, не получится. Но мысль здравая (про трассы), это было в теориях сверхпроводимости. Возможно данная работа даст новый толчок в этом направлении.

ОтветитьНравится
Алексей Заплатин 11 сентября, 01:43

Ха-ха! Вот и пожалуйста!!!
www.membrana.ru/particle/16713

ОтветитьНравится
Антон Брандт 10 апреля, 20:43

«Кремний в процессе допирования получает в 10 000 раз больше алюминия, чем позволяют законы термодинамики», — провокационно утверждает Экхард Пиппель из Института физики микроструктур."
...Авторы работы подозревают, что то же относится и к другим комбинациям полупроводников и металлов. А значит, электроника на нановолокнах может иметь весьма необычный химический состав (очень высокое содержание допирующих веществ) и свойства (в том числе проводимость), значительно превосходящие известные нам по нынешним полупроводникам.
Источник science.compulenta.ru/744762/

ОтветитьНравится

Созданы эффективные кремниевые нанотранзисторы

В Канаде созданы биоразлагаемые антираковые наночастицы

Учёные создали программируемого молекулярного робота

Испытана ультраэкономичная фазовая память

Американцы построили имплантируемый в глаз компьютер

В США построен первый лазер на чипе