Концепция нового транзистора создана немецкими инженерами

Транзисторы, используемые в миллиардах электронных устройств, основаны на материалах полупроводникового типа, обычно на кремнии. Поскольку требования к компьютерным чипам в ноутбуках, планшетах и ​​смартфонах продолжают расти, инженеры пытаются найти способ недорого производства энергосберегающих и гибких транзисторов.

Ученым Гамбургского университета  удалось создать транзисторы, основанные на совершенно другом принципе. Исследователи под руководством Кристиана Клинка использовали металлические наночастицы, которые настолько малы, что не проявляют металлический характер при текущем потоке, но имеют энергетическую щель, вызванную кулоновским отталкиванием электронов между собой. Управление напряжением в этом зазоре позволяет включать и выключать ток по желанию.

В отличие от предыдущих аналогичных подходов, Клинк с коллегами не стали осаждать наночастицы как отдельные структуры, что делает производство очень сложным, а свойства компонентов ненадежными, а сделали их в виде  тонких пленок, высотой всего в один слой наночастиц. Благодаря такой технологии, электрические характеристики устройств становятся регулируемыми и почти идентичными.

Эти кулоновские транзисторы имеют три основных преимущества, которые делают их интересными для коммерческих применений: синтез металлических наночастиц коллоидной химией очень хорошо контролируется и масштабируется. Он обеспечивает очень маленькие нанокристаллы, которые можно хранить в растворителях и  легко обрабатывать.

Метод осаждения Ленгмюра-Блоджетта обеспечивает высококачественные монослойные пленки и также может быть эффективно реализован в промышленном масштабе. Таким образом, этот новый подход позволяет использовать стандартные методы литографии для проектирования компонентов и интеграции в электрические схемы, что делает электронные устройства недорогими, гибкими и совместимыми с промышленностью.  В будущем, по словам создателей, возможно изготовление недорогих транзисторов и компьютерных микросхем с более низким энергопотреблением.

«Интересно, как металлические частицы наследуют полупроводниковые свойства из-за своего небольшого размера. Конечно, предстоит еще много сделать, но наши результаты показывают, что существуют альтернативы традиционным транзисторным концепциям, которые могут быть использованы  в различных областях применения», говорит  Клинк.

Он добавил: «Устройства, разработанные нашей командой, могут использоваться не только как транзисторы, но и как химические датчики, потому что междоузлия между наночастицами, которые действуют как туннельные барьеры, реагируя очень чувствительно к химическим отложениям».

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *