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.