中国研究人员开发出微型石墨烯- mos2晶体管

研究人员开发出微型石墨烯- mos2晶体管
图片来源:Nature

来自中国清华大学和华东师范大学的研究人员发明了一种栅极长度最小的晶体管。这一里程碑是通过使用石墨烯和二硫化钼,并将它们堆叠成两级楼梯状结构而实现的。

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晶体管有几个核心部件:源极、漏极、通道和门极。电流从电源流出,通过通道,经过栅极,进入漏极。栅极根据施加在它上面的电压来开关电流。

在较高的台阶上,有源头,在较低的台阶上,有排泄。两者都是由由楼梯表面分离的钛钯合金制成的,它是由一层二硫化钼(MoS2)制成的,它本身位于一层二氧化铪上,二氧化铪是电绝缘体,报告GrapheneInfo

较高台阶的内部是一个覆盖氧化铝的铝夹层,它位于石墨烯片的顶部。氧化铝充当电绝缘体,除了在较高台阶的垂直壁上有一个小间隙,在那里允许石墨烯片接触二硫化钼。整个楼梯结构建立在一层厚厚的二氧化硅上。

大学大楼
清华大学,中国

这种设计的诀窍在于使用了石墨烯片的边缘,这意味着当栅极被设置为“开”状态时,它只有0.34纳米宽——本质上是石墨烯层本身的宽度。这种“侧壁晶体管”的另一个显著特点是由于较高的离态电阻,其电流泄漏可以忽略不计。制造商可以利用这一品质进行低功耗应用。最重要的是,它相对容易制造,尽管许多原型机需要相当大的电压来驱动。

研究小组认为,将栅极尺寸缩小到0.34纳米以下几乎是不可能的。

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研制这种新型晶体管的研究人员成功地证明,无需发明精确定位所需层的新工艺,就可以用单原子薄的材料制造出功能晶体管。然而,可靠地制造数十亿个这样的侧壁晶体管仍然是一个重大挑战。

与此同时,许多公司正致力于实现全能栅极(GAA-FET)晶体管,并标准化芯片设计的互连。

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凯西·拉西()是在线编辑WT |可betway体育开户穿戴技术并专门撰写有关市场上最新的医疗可穿戴设备和使能技术的文章。可以通过info(at) weararab-technologies.com联系Cathy。