Kiina luo maailman pienimmän transistorin 0,34 nm: n portilla, mikä on raja nykyaikaisille materiaaleille

Taivaallisen valtakunnan tieteellinen ryhmä pystyi keksimään ainutlaatuisen transistorisuunnittelun. Heidän suunnitteluratkaisunsa mahdollisti maailman pienimmän transistorin, jonka portin pituus oli 0,34 nm.

Sälekaihtimien kokoa ei ole enää mahdollista pienentää ns. perinteisillä teknologisilla prosesseilla. Loppujen lopuksi tuloksena oleva portin pituus on yhtä suuri kuin yhden hiiliatomin leveys.

Vaikka grafeenilevyt voivat olla pituudeltaan ja leveydeltään suuria, niiden korkeus on sama kuin yksittäisen hiiliatomin korkeus.

Kuinka insinöörit onnistuivat saavuttamaan tällaisen tuloksen

Haluan sanoa heti, että tällä hetkellä kiinalaisten insinöörien kehitys on kokeellista, eikä se voi toistaiseksi ylpeillä erinomaisista teknisistä parametreista.

Mutta tästä huolimatta insinöörit osoittivat tällaisen konseptin mahdollisuuden sekä sen kyvyn toistaa perinteisillä teknologisilla prosesseilla.

Joten tutkijat kutsuivat tuloksena olevaa laitetta "Sidewall Transistor". Kyllä, ajatus transistorikanavan pystysuuntaisesta suunnasta ei ole uusi, ja sen ovat jopa toteuttaneet Samsung ja IBM. Mutta Keski-Britannian insinöörit onnistuivat todella yllättämään kaikki.

Asia on, että tuloksena olevan laitteen suljin on leikkaus vain yhdestä atomikerroksesta grafeenia, jonka paksuus vastaa yhden hiiliatomin paksuutta ja on yhtä suuri kuin 0,34 nm.

Tekniikka maailman pienimmän transistorin saamiseksi

Joten saadakseen tällaisen transistorin tutkijat ottivat pohjana tavallisen piisubstraatin. Seuraavaksi tälle alustalle tehtiin pari askelmaa titaanin ja palladiumin seoksesta. Ja grafeenilevy asetettiin korkeammalle tasolle. Ja kuten tutkijat korostivat, tämän asettelun yhteydessä erityistä tarkkuutta ei tarvita.

Seuraavaksi kerros ilmassa esihapetettua alumiinia asetettiin grafeenilevylle (oksidi toimii rakenteen eristimenä).

Kun alumiini on paikallaan, tavallinen etsausprosessi alkaa paljastaen grafeenin reunan sekä alumiinipäällysteen leikkauksen.

Näin saadaan vain 0,34 nm grafeenisuljin, jonka yläpuolelle aukeaa alumiiniviipale, joka pystyy jo muodostamaan sähköpiirin, mutta ei suoraan.

Seuraavassa vaiheessa hafniumoksidia, joka on eriste, asetetaan portaille ja sivuosaan, joka mm. aika ei salli portin muodostaa sähköistä yhteyttä muun transistorin kanssa, samoin kuin kanavan kanssa transistori.

Ja jo hafniumkerrokselle asetetaan puolijohdemolybdeenidioksidi, joka vain toimii transistorikanavana, jonka ohjaus on portissa grafeeniviipaleen muodossa.

Siten tiedemiehet saivat rakenteen, jonka paksuus on vain kaksi atomia ja yhden atomin portti. Tässä tapauksessa tämän transistorin viemäri ja lähde ovat metallikoskettimia, jotka kerrostettiin molybdeenidioksidille.

Näin onnistuimme saamaan maailman pienimmän transistorin, jonka portti on 0,34 nm.

Jos pidit materiaalista, älä unohda arvioida sitä ja tilata myös kanava. Kiitos huomiostasi!