Uusi konsepti tehomosfeteille

01.11.2017

AIP-timantti-mosetit-300-t.jpgKansainvälinen tutkijaryhmä on luonut timanttimosfetin konseptin, jossa käytetään syvää tyhjennysaluetta tehostamaan positiivisten kantajien liikkuvuutta.

Tehokkaampia tehokomponentteja etsitään nyt lavean kaistaneron (WBG) puolijohteista. Koska ne ovat huomattavasti energiatehokkaampia, ne ovat nousseet johtaviksi kilpailijoiksi kehitettäessä kenttävaikutustransistoria (FET) seuraavan sukupolven tehoelektroniikalle.

Timantti tunnetaan ideaalisimmaksi materiaaliksi WBG:n kehityksessä sen ylivoimaisten fyysisten ominaisuuksien ansiosta, jotka mahdollistavat rakenteiden toimivan paljon korkeammissa lämpötiloissa, jännitteissä ja taajuuksilla sekä pienemmillä puolijohdehäviöillä.

Keskeinen haaste on kuitenkin toteuttaa timantin täysi potentiaali metallioksidipuolijohteiden kenttävaikutustransistoreissa (MOSFET) eli lisätä positiivisten kantajien liikkuvuutta kanavassa.

Ranskalaista, japanilaisista ja Cambridgen (UK) tutkijoista koostunut ryhmä otti käyttöön uuden lähestymistavan ongelman ratkaisemiseksi käyttämällä booriseostetun timanttimosfetin syvää tyhjennysaluetta.

Uusi konseptisuunnitelma mahdollistaa yksinkertaisten timanttimosfettien rakenteiden tuottamisen yksittäisistä booriseostettujen epitaksikerrosten pinoista. Uusi menetelmä lisää aukkojen liikkuvuutta suuruusluokan verran.

Transistorin on-tila varmistetaan peruskanavan johtumisella booripitoisen timantitepikerroksen läpi. Off-tila syntyy paksun eristyskerroksen ansiosta, jonka indusoi syvä tyhjennysalue, joka on vakaa vain laajan kaistaeron puolijohteille.

Tutkijat pystyivät osoittamaan, että timantin erityiset ominaisuudet, erityisesti suuri kaistaero ja inversiokerroksen vaimennettu muodostuminen mahdollistaa toiminnan syvässä tyhjennysalueessa.

Kokeiltu konsepti avaa oven vertikaaliselle D2MOSFET -toimivalle konseptille kuten p-kanavaiselle liitosfetille (JFET) ilman n-tyypin kerroksen tarvetta.

Tutkijat aikovat tuottaa näitä rakenteita heidän DiamFab start-up-yhtiössään.
17.11.2017Rekisteri ja dataväylä kvanttitietokoneelle
17.11.2017Kaksiulotteisilla kohti vähäkulutuksista elektroniikkaa
15.11.2017Kvanttimateriaali elektronisille innovaatioille
14.11.2017Ultranopeaa magnetismia muisteille
13.11.2017Valo elektroniikkaa kokoamaan
10.11.2017Nestemetalli vauhdittaa oksidielektroniikkaa
09.11.2017Hiilinanoputkien ohutkalvoista lämpösähköä
07.11.2017Uutta puhtia kvanttitietokoneen kehitykseen
06.11.2017Grafeeni ja transistorit
03.11.2017Kosketuksilla ja eleillä ohjaten

Siirry arkistoon »