Перспективы для создания компьютерных чипов нового поколения открывает транзистор толщиной в один атом кремния, сделанный из нового материала силицена. С подробностями — Nature News.
Образец силиценового транзистора создан учеными Техасского университета в Остине (University of Texas at Austin). Силицен — кремниевый аналог графена — обладает уникальными электрическими свойствами, но до сих пор не удавалось преодолеть трудности, связанные с его производством и применением. Дежи Акинванде (Deji Akinwande) с коллегами достигли некоторого успеха, показав, что из силицена можно сделать транзистор — полупроводниковое устройство для усиления и переключения электронных сигналов и электричества. Сообщение о силиценовом транзисторе опубликовано в февральском номере Nature Nanotechnology.
Еще несколько лет назад силицен считался чисто теоретическим материалом — его свойства предсказывались по аналогии с графеном. И углерод, из монослоя которого состоит графен, и кремний, основа силицена, относятся к главной подгруппе IV группы элементов таблицы Менделеева: на внешнем электронном слое атомы этих элементов имеют
4 электрона. По мнению техасских инженеров, переход на силиценовые полупроводники позволит создать гораздо более быстрые и компактные компьютерные чипы. Эффективность таких чипов обусловлена тем, что благодаря структуре силицена — однослойного кремния — электроны на своем пути сталкиваются с меньшим сопротивлением. Дежи Акинванде, работающий также над созданием графеновых транзисторов, видит преимущества силицена в его связи с кремнием, который для разработчиков компьютерных чипов является привычным материалом. А “главный прорыв в связи с силиценовыми транзисторами заключается в их эффективном низкотемпературном производстве”, цитирует автора пресс-релиз Техасского университета.
Однако с силиценом очень трудно работать. Как и в случае графена, толщина силицена всего в один слой атомов кремния, наделяющая его необычными свойствами, делает новый материал сложным для производства. Кроме того, в отличие от того же графена силицен теряет стабильность при контакте с воздухом. Авторы разработали метод изготовления силицена, минимизирующий его соприкосновение с внешней средой. Для этого горячие пары атомов кремния осаждали на тонкой пластине кристаллического серебра в вакуумной камере, а затем наносили на силицен защитный слой оксида алюминия. Полученный “сэндвич” отделяли от подложки и переносили (серебром вверх) на основу из оксида кремния. Вытравив часть серебра, получали два электрода будущего транзистора с полоской силицена между ними. Несмотря на демонстрацию технической возможности создания силиценового транзистора, до коммерциализации этой разработки пока еще очень далеко, она требует дополнительных исследований.
Нет комментариев