China maakt 's werelds kleinste transistor met een poort van 0,34 nm, wat de limiet is voor moderne materialen
Een wetenschappelijke groep uit het Celestial Empire wist een uniek transistorontwerp te bedenken. Hun ontwerpoplossing maakte het mogelijk om de kleinste transistor ter wereld te verkrijgen, met een poortlengte van 0,34 nm.
Het is niet langer mogelijk om de grootte van de sluiter verder te verkleinen met behulp van de zogenaamde traditionele technologische processen. De resulterende poortlengte is immers gelijk aan de breedte van een enkel koolstofatoom.
Hoe zijn de ingenieurs erin geslaagd om zo'n resultaat te bereiken?
Ik zou meteen willen zeggen dat de ontwikkeling van Chinese ingenieurs momenteel experimenteel is en tot nu toe niet kan bogen op uitstekende technische parameters.
Maar desondanks toonden de ingenieurs de mogelijkheid van een dergelijk concept, evenals het vermogen ervan om te worden gereproduceerd met behulp van traditionele technologische processen.
Dus de wetenschappers noemden het resulterende apparaat "Sidewall Transistor". Ja, het idee van een verticale oriëntatie van een transistorkanaal is niet nieuw, en het is zelfs geïmplementeerd door Samsung en IBM. Maar de ingenieurs van het Middenrijk wisten echt iedereen te verrassen.
Het punt is dat de sluiter in het resulterende apparaat een snede is van slechts één atomaire laag grafeen, waarvan de dikte overeenkomt met de dikte van één koolstofatoom en gelijk is aan 0,34 nm.
Technologie voor het verkrijgen van de kleinste transistor ter wereld
Dus om zo'n transistor te krijgen, namen wetenschappers een gewoon siliciumsubstraat als basis. Vervolgens werd op dit substraat een paar treden gemaakt van een legering van titanium en palladium. En op de hogere verdieping werd een vel grafeen geplaatst. En zoals de wetenschappers benadrukten, is bij deze plaatsing geen speciale nauwkeurigheid nodig.
Vervolgens werd een laag aluminium, voorgeoxideerd in lucht, op een grafeenplaat geplaatst (het oxide fungeert als een isolator voor de structuur).
Zodra het aluminium op zijn plaats zit, begint het gebruikelijke etsproces, waarbij de rand van het grafeen en de snede van de aluminiumlaag zichtbaar worden.
Zo krijg je een grafeen sluiter van slechts 0,34 nm, terwijl er iets boven een plakje aluminium opengaat, dat al in staat is om een elektrisch circuit te vormen, maar niet direct.
Bij de volgende stap wordt hafniumoxide, dat een isolator is, op de treden en op het zijdeel gelegd, dat, zoals de tijd staat niet toe dat de poort een elektrische verbinding vormt met de rest van de transistor, evenals met het kanaal transistor.
En al op de hafniumlaag wordt halfgeleider molybdeendioxide gelegd, dat gewoon de rol speelt van een transistorkanaal, waarvan de controle op de poort ligt in de vorm van een plakje grafeen.
Zo verkregen de wetenschappers een structuur waarvan de dikte gelijk is aan slechts twee atomen en een poort van één atoom. In dit geval zijn de drain en source van deze transistor metalen contacten die zijn afgezet op molybdeendioxide.
Zo zijn we erin geslaagd om de kleinste transistor ter wereld te krijgen met een poort van 0,34 nm.
Als je het materiaal leuk vond, vergeet dan niet om het te beoordelen en je ook op het kanaal te abonneren. Bedankt voor uw aandacht!