DNT-yə bənzər material daha kiçik tranzistorları da gətirə bilər

Mənbə: Purdue Universiteti

Xülasə: Bir ölçülü DNT sarmalağına bənzər bir material, bir tranzistorun ölçüsünün məhdudiyyətlərini daha da artıra bilər. Material, tellurium adlı nadir bir torpaq elementindən gəlir.

Kompüter fişləri məlumatını milyardlarla emal etmək üçün bu kiçik tranzistor adlanır. Bir çipdə nə qədər çox tranzistor varsa, kompüter daha sürətli olur.

Bir ölçülü DNT sarmalağına bənzər bir material, bir tranzistorun ölçüsünün məhdudiyyətlərini daha da artıra bilər. Material, tellurium adlı nadir bir torpaq elementindən gəlir. Tədqiqatçılar tapdılar ki, bor nitritindən hazırlanmış bir nanotube içərisinə daxil olan material iki nanometr diametrli bir sahə effektli tranzistor qurmağa kömək edir. Bazarda tranzistorlar qabarıq silikondan hazırlanır və miqyası 10 ilə 20 nanometr arasında dəyişir.

Tədqiqat Nature Electronics jurnalında dərc edilmişdir. Purdue Universitetinin mühəndisləri işi Miçiqan Texnoloji Universiteti ilə birlikdə həyata keçirdilər. Sent-Luisdəki Vaşinqton Universiteti və Dallasdakı Texas Universiteti.

Son bir neçə ildə tranzistorlar laboratoriya parametrlərində bir neçə nanometr qədər kiçik qurulmuşdur. Məqsəd tranzistorları atomların ölçüsündə qurmaqdır.

Peide Ye'nin Purdue laboratoriyası, həm kiçik, həm də daha yüksək performanslı tranzistorlara nail olmaq üçün silikondan daha incə olan materialları istismar etmək istəyən bir çox tədqiqat qrupundandır.

"Bu tellur material həqiqətən unikaldır. Dünyanın ən kiçik olma potensialı olan bir funksional tranzistor qurur." dedi Ye, Purdue'nin Richard J. və Mary Jo Schwartz Elektrik və Kompüter Mühəndisliyi Prof.

2018-ci ildə Purdue-dakı eyni araşdırma qrupu, telluriyadan əldə edilən ikiölçülü material olan tellureni aşkar etdi. Bu materialla hazırlanan tranzistorların daha çox elektrik cərəyanını apara bildiklərini və daha səmərəli olduqlarını təsbit etdilər.

Bu kəşf onları tranzistorlar üçün başqa bir telluriumun nələr edə biləcəyi ilə maraqlandırdı. Elementin bir ölçüdə bir ultrathin materialı şəklini ala bilməsi tranzistorların daha da azaldılmasına kömək edə bilər.

Əksər elektron cihazlarda olan sahə effektli tranzistorları kiçiltməyin bir yolu incə nanowires əhatə edən qapıları inşa etməkdir. Bu nanowires nanotubes daxilində qorunur. Elektrikli və kompüter mühəndisliyi doktoru tələbələri olan Jing-Kai Qin və Pai-Ying Liao, tək bir atom zənciri kimi kiçik miqdarda tellurun necə olacağını və sonra bu atom zəncirləri və ya ultratinli nanowires ilə tranzistorlar qurmağın yollarını araşdırdılar.

Tellur atomlarının bir ölçülü zəncirlərini böyütməyə başladılar. Wenzhuo Wu'nun Purdue'dakı laboratoriyasını müqayisə üçün sintez edilmiş çılpaq tellur nanowirləri. Vaşinqton Universitetində Li Yangın başçılıq etdiyi bir qrup, tellurun necə davranacağını simulyasiya etdi.

Tədqiqatçılar bu bir ölçülü zəncirlərdə atomların gəzdiyini görüb təəccübləndilər. Bu tellər Ay Kim tərəfindən Dallasdakı Texas Universitetində və Hai-Yan Wang'un Purdue'da etdiyi TEM görüntüləmə ilə göründü.

"Silikon atomları düz görünür, amma bu tellur atomları ilan kimidir. Bu çox orijinal bir quruluşdur" - dedi.

Viggles, DNT-yə bənzər spiral zəncirləri meydana gətirmək üçün cüt-cüt bir-birinə güclü bir şəkildə bağlanan atomlar idi, sonra bir tellurium kristalı meydana gətirmək üçün van der Waals qarşılıqlı əlaqəsi deyilən zəif qüvvələr arasında yığılırdı.

Bu van der Waals qarşılıqlı əlaqələri, bir atom nişanları və ya bir ölçülü nanowires üçün başqalarına nisbətən daha təsirli bir material olaraq tellur ayıracağını söylədi, çünki bir nanotube'a sığmaq daha asandır. Bir nanotube açılması bir atomun ölçüsündən daha kiçik ola bilmədiyi üçün atomların tellur spirallari daha kiçik nanowirlərə və buna görə də daha kiçik tranzistorlara nail ola bilər.

Tədqiqatçılar, Miçiqan TexnologiyaUniversitetindəki fizika professoru Yoke Khin Yapın laboratoriyası tərəfindən təmin edilən bor nitridi nanotüplə izolyasiya edilmiş bir Tellurium nanowire ilə bir tranzistor qurdular.Yüksək keyfiyyətli bor nitridi nanotube, tranzistor qurmağı effektli sayaraq, telluru izolyasiya edir.

Xianfan Xu'nun Purdue'dakı laboratoriyası, performansını qiymətləndirmək üçün materialın xüsusiyyətlərini Raman spektroskopiyası ilə xarakterizə etdi.

Bu araşdırma, kiçik tranzistorlardan istifadə edərək çox aşağı enerji istehlakı ilə daha sürətli hesablamaya nail ola biləcək bir perspektivli material haqqında daha çox məlumat verir. Bu işi maliyyələşdirən ABŞ Ordusu Araşdırma İdarəsinin proqram meneceri Joe Qiu dedi - "Bu texnologiyanın Ordu üçün əhəmiyyətli tətbiqləri olardı."

İş ayrıca Milli Elm Vəqfi, Hərbi Hava Qüvvələri Elmi Tədqiqat İdarəsi və Müdafiə Qabaqcıl Tədqiqat Layihələri Agentliyi tərəfindən maliyyələşdirilib. Tədqiqatçılar Purdue Discovery Parkın Birck Nanotexnologiya Mərkəzində təcrübələr apardılar.