3D grafénový tranzistor bude pracovať na sub-THz frekvenciách

|

Ved­com z Uni­ver­si­ty of Man­ches­ter sa po­da­ri­lo vy­vi­núť troj­di­men­zio­nál­ny po­ľom ria­de­ný gra­fé­no­vý tran­zis­tor, kto­rý mô­že z gra­fé­nu uro­biť nás­tup­cu kre­mí­ka pri vý­ro­be in­teg­ro­va­ných ob­vo­dov.

Po­ten­ciál gra­fé­nu ako zá­klad­né­ho ma­te­riá­lu na vý­ro­bu či­pov mi­mo­riad­ne za­ujal mno­hých pro­du­cen­tov in­teg­ro­va­ných ob­vo­dov vrá­ta­ne spo­loč­nos­tí, ako sú IBM, Sam­sung, Texas Instru­ments ale­bo In­tel. Tran­zis­to­ry vy­ro­be­né z gra­fé­nu sa mô­žu ok­rem iných po­zi­tív­nych vlas­tnos­tí poch­vá­liť vy­so­kou pra­cov­nou frek­ven­ciou. De­monštro­va­né bo­li expe­ri­men­tál­ne tran­zis­to­ry pra­cu­jú­ce na frek­ven­cii až 300 GHz. Ich ne­vý­ho­da je však v tom, že pre pri­veľ­ké elek­tric­ké stra­ty do­ká­žu pri vy­so­kej hus­to­te in­teg­rá­cie roz­ta­viť od­pa­do­vým tep­lom in­teg­ro­va­ný ob­vod v prie­be­hu zlom­ku se­kun­dy.

Ved­ci z Uni­ver­si­ty of Man­ches­ter sa pre­to roz­hod­li poz­me­niť konštruk­ciu gra­fé­no­vé­ho tran­zis­to­ra a na­mies­to dvoj­di­men­zio­nál­nej štruk­tú­ry na plo­che substrá­tu vy­tvo­ri­li 3D štruk­tú­ru zos­ta­ve­nú atóm po ató­me z via­ce­rých vrs­tiev rôz­nych ma­te­riá­lov, keď ok­rem gra­fé­nu pou­ži­li aj ató­mo­vo ten­ké vrstvy nit­ri­du bó­ru a dis­ul­fi­du mo­lyb­dé­nu. Tran­zis­tor fun­gu­je po­dob­ne ako tu­ne­lo­vá di­óda, keď sú elek­tró­ny z jed­nej vo­di­vej vrstvy tu­ne­lo­va­né cez di­elek­tri­kum do dru­hej vo­di­vej vrstvy, pri­čom je ov­lá­da­ný po­mo­cou exter­né­ho zdro­ja na­pä­tia.

Ved­ci pred­pok­la­da­jú, že tak­to zos­ta­ve­ný tran­zis­tor bu­de mož­né zmen­šiť až na na­no­met­ro­vú úro­veň a bu­de schop­ný pra­co­vať na sub-THz tak­to­va­cích frek­ven­ciách.