Uusi mahdollisuus pienentää transistoreita

UNSW Sydneyn tutkijat ovat kehittäneet pienen, läpinäkyvän ja joustavan materiaalin käytettäväksi uutena dielektrisenä (eriste) komponenttina transistoreissa. Uusi materiaali mahdollistaisi sen, mihin perinteinen piipuolijohde-elektroniikka ei pysty – pienentyä toimivuudestaan tinkimättä.

Uusi tutkimus osoittaa potentiaalia, 2D-kenttävaikutustransistorin laajamittaiseen tuotantoon. Uusi materiaali voisi auttaa voittamaan nanomittakaavan piipuolijohteiden tuotannon haasteet luotettavan kapasitanssin ja tehokkaan kytkentäkäyttäytymisen kannalta.

Tutkijoiden mukaan tämä on yksi ratkaisevista pullonkauloista, jotka ratkaistava uuden sukupolven futurististen elektronisten laitteiden kehittämisessä.

Kun mikroelektroniikan miniatyrisointi jatkuu, tällä hetkellä käytetyt materiaalit lähestyvät rajojaan energiahäviöiden ja toimintojensa suhteen.

Tutkimusta varten insinöörit valmistivat läpinäkyvät kenttätransistorit käyttämällä vapaasti seisovaa yksikiteistä strontiumtitanaattikalvoa (STO) porttidielektrisenä aineena. He havaitsivat, että heidän uudet pienoismallinsa vastaavat nykyisten pii-puolijohde-kenttätransistorien suorituskykyä.

Projekti alkoi vapaasti seisovan STO:n valmistuksella sen sähköisten ominaisuuksien tutkimisella. Projektin edetessä se kehittyi 2D-transistoreiden valmistukseen käyttämällä vapaasti seisovaa STO:ta.

Tiimi työskentelee nyt kiekkotason mittakaavatuotantoa kohti. Toisin sanoen he toivovat näkevänsä, voidaanko materiaalista rakentaa kaikki koko tietokoneen piirit yhdelle sirulle.

"Tämän 2D-elektroniikan suorituskyvyn tukemiseksi kerättiin laajoja tietojoukkoja, mikä osoittaa tekniikan lupauksen suurikokoisten kiekkojen tuotantoon ja teolliseen käyttöönottoon", sanoo tohtori Junjie Shi.

Tällä hetkellä tekniikka on suojattu kahdella Australian väliaikaisella patenttihakemuksella, ja MMFI ja UNSW pyrkivät kaupallistamaan immateriaalioikeudet ja tuomaan sen markkinoille.

"Valmistamme parhaillaan logiikkapiirejä transistoreilla", sanoo prof. Li. "Samaan aikaan lähestymme useita Aasian ja Tyynenmeren alueen johtavia teollisuudenaloja houkutellaksemme investointeja ja perustaaksemme puolijohteiden valmistuskapasiteetin NSW:hen tämän teknologian teollistumisen kautta."

Aiheesta aiemmin:

Eristeidenkin on ohennuttava