Группа инженеров-электриков и компьютерщиков из Шанхайского института микросистем и информационных технологий Китайской академии наук совместно с коллегами из Городского университета Гонконга и Университета Фудань разработали новый двумерный полевой транзистор (FET) с низким энергопотреблением, который может позволить смартфонам реже нуждаться в подзарядке.
В своей статье , опубликованной в журнале Nature , группа описывает, как они преодолели проблемы с высокой утечкой затвора и низкой диэлектрической прочностью, которые мешали другим исследователям, пытающимся создать более мелкие и тонкие компьютерные чипы. Двое членов команды (Цзяо Тянь и Цзэнфэн Ди) опубликовали Research Briefing , подытожив свою работу в том же выпуске журнала.
За последние несколько лет компьютерные инженеры искали новые материалы, которые позволят еще больше миниатюризировать кремниевые полевые транзисторы. Это позволит добавлять больше функций в телефоны и другие устройства, не делая их больше. Это также необходимо для разработки устройств 5G, которые будут поставляться с приложениями ИИ, которые все еще находятся в разработке.
Также ожидается необходимость уменьшения размера устройств, используемых в приложениях IoT. Примечательно, что текущие материалы уже начали страдать от эффектов короткого канала. Многие в этой области рассматривают 2D-материалы как будущее для таких устройств, поскольку они позволят уменьшить толщину до нескольких атомов.
К сожалению, большинство таких усилий столкнулись с проблемами плавного взаимодействия между 2D-материалами и другими частями, которые должны были к ним присоединяться. Совсем недавно некоторые исследователи начали рассматривать тонкие оксиды металлов как возможное решение. В этой новой попытке исследовательская группа использовала монокристаллический оксид алюминия толщиной всего 1,25 нм.
Исследователи отмечают, что каждый из созданных ими полевых транзисторов имел алюминиевый затвор шириной всего 100 мкм и длиной 250 нм. Чтобы обеспечить полную изоляцию, они оставляли зазор между затворами. Для создания своих полевых транзисторов они использовали стандартные методы переноса Ван-дер-Ваальса, чтобы правильно выровнять материалы на подложке перед тем, как переместить стек за один шаг. Команда описывает полученный продукт как 2D-полевой транзистор с высококачественными диэлектрическими интерфейсами.
