Германские исследователи нашли новый способ производства монолитных графеновых транзисторов. В этом способе используется подложка из карбида кремния, на поверхности которой с помощью метода обычной литографии получают тончайшую графеновую пленку определенной формы. Новый метод производства транзисторов может привести к появлению компьютерных чипов и процессоров, основанных не на кремниевых, а на графеновых полупроводниковых приборах.
Разработанная технология производства графеновых транзисторов имеет очень большое значение для электронной промышленности, ведь ни для кого не является секретом, что ученые уже вплотную приблизились к пределам, в которых физические ограничения станут причиной остановки дальнейшего развития кремниевых полупроводниковых приборов. Разработка графеновых транзисторов вовсе не означает, что графеновые чипы станут меньше, но использование графена, обладающего некоторыми уникальными электрическими характеристиками, похзволит делать более быстрые чипы и чипы, которые будут потреблять меньшее количество энергии по сравнению с их кремниевыми собратьями.
Постоянные читатели нашего сайта наверняка знают, что ученые пророчат графену блестящее будущее в области электроники, «графен возьмет штурмом весь электронный мир за следующие несколько лет» — считают эти ученые. Но основная проблема, тормозящая сейчас развитие графеновой электроники, заключается в том, что люди еще не научились достаточно точно манипулировать самым тонким в мире материалом, соединяя его с другими металлами, выступающими в качестве электрических проводников. Другой проблемой является то, что графен изначально не является полупроводниковым материалом, он приобретает полупроводниковые свойства, т.е. пропускает электрический ток в одном направлении и не пропускает в другом, только при соблюдении некоторых условий.
Исследования, проведенные группой германских ученых при содействии ученых из Швеции, основываются на результатах более ранних исследований. Раньше ученым удалось выяснить, что если поверхность подолжки из карбида кремния подвернуть воздействию высокой температуры и некоторых других факторов, то атомы кремния перемещаются вниз, а на поверхности остаются только лишь атомы углерода. При соблюдении некоторых условий эти атомы формируют кристаллическую решетку, имеющую толщину в один атом, т.е. графен, и этот графен остается прикрепленным к кремниевому слою на поверхности подложки, который выступает в качестве полупроводника. Что бы создать транзистор из получившегося «бутерброда», исследователи использовали луч из высокоэнергетических ионов, которым вырезались все части будущего транзистора, а именно, затвор, сток и исток. И в результате у ученых получился полностью функциональный графеновый транзистор.
Создавая с использованием новой технологии первые образцы графеновых транзисторов ученые уделяли очень мало внимания электрическим характеристикам и размерам транзисторов. В ближайшем времени они постараются это исправить, в следующих экспериментах ученые будут пытаться создавать графеновые транзисторы все меньших и меньших размеров и определять насколько размеры транзистора влияют на его электрические и скоростные характеристики.
Источник:
