Rele grafeenista

15.01.2023

JAIST-NEMS-grafeenista-250-t.jpgNanoelektromekaaniset (NEM) kytkimet ovat lupaava ehdokas voittamaan komplementaaristen metallioksidipuolijohdekytkimien (CMOS) fysikaaliset rajoitukset niiden näennäisen nollavuotokäyttäytymisen, alle käyttölämpötilassa kytkeytymisen ja soveltuvuuden vuoksi ankarissa ympäristöissä.

Tärkeimmät NEMS-kytkimiin vaikuttavat esteet ovat niiden peruuttamaton kytkentäkontaktien jäykkyys, suuri kytkentäjännite ja sen hystereesisilmukka.

Tohtori Manoharan Muruganathanin ja professori Hiroshi Mizutan johtama Japan Advanced Institute of Science and Technologyn (JAIST) -tutkimusryhmä ehdottaa grafeeniin perustuvaa NEMS-tutkimuksen tulosta tähän tarkoitukseen.

Tässä tutkimuksessa peruuttamaton staattinen kitka voitetaan käyttämällä grafeenin ja heksagonaalisen boorinitridi (hBN) -kosketinkontaktin heikkoa van der Waals (vdW) -sidosta

Grafeenin ja hBN:n sitoutumislujuus on vähäinen sen van der Waals -sidosluonteen vuoksi, mikä ratkaisee heidän NEMS-kytkimien jäykkyysongelman, sanoo tutkija Ngoc Huynh Van Tanskan teknisestä yliopistosta.

Tuotetut Graphene NEM (GNEM) -kytkimet osoittavat alle 0,5 V:n kytkentäjännitettä, jonka ON/OFF-suhde on suurempi kuin 10 5 ja lähes nollan hystereesisilmukkaa ja yli 50 000 kytkentäjakson kestävyyttä.

Nämä merkittävät suorituskyvyt saavutetaan hyödyntämällä grafeenin yksikerroksen paksuutta, korkeaa Youngin moduulia, kuutiometristä mekaanista palautusvoimaa ja alhaisia vdW-sidosenergiaominaisuuksia.

Koska nämä GNEM-kytkimet toteutetaan grafeenin ja hBN:n kemiallislle höyrypinnoituksella se tarjoaa mahdollisuuden laajamittaisiin grafeeni-NEM-järjestelmän sovelluksiin.

Näitä GNEM-kytkimiä voidaan mahdollisesti käyttää erittäin pienitehoisissa integroiduissa CMOS-piireissä, hybridi-NEM-CMOS-järjestelmissä, logiikkalaitteissa, NEM-resonaattorin massatunnistuksessa ja yksittäisien molekyylien antureissa.

Aiheesta aiemmin:

NOEMSejä van der Waalsin heterorakenteilla

Nanokoneita ja antureita hiilinanoputkista

 

01.02.2023Pystysuuntainen sähkökemiallinen transistori
31.01.2023Matematiikkaa valon nopeudella
30.01.2023Monikäyttöinen kaksiulotteinen
28.01.2023Aaltoputkia ilmaan ja salamalle
27.01.2023Edistystä suprajohteisissa kubiteissa
26.01.2023Pienempiä ja halvempia virtausakkuja
25.01.2023Kaksiulotteisia kiekkoalustoille
24.01.2023Virstanpylväs valotoimiselle elektroniikalle
23.01.2023Topologiaa optiseen kuituun
23.01.2023Riittävätkö alkuaineet

Siirry arkistoon »