Karbon noktaları, ince transistör yalıtkanının büyümesini sağladı
Karbon noktalarından oluşan tek katman, iki boyutlu yarı iletkenlerin üzerine kesintisiz yalıtkan büyütülmesini sağladı. Tek hakemli çalışmada ekip, bu ara yüzle küçük mantık devrelerini düşük gerilimde çalıştırdı. Kanal yüzeyini kimyasal bağlarla değiştirmeden oksit büyütmek, atom inceliğindeki elektronik malzemelerin üretimindeki bir güçlüğü aşmaya yardımcı oluyor. En ince yalıtkan seçeneğinde kapı arızaları arttığı için kalınlık ile sağlam cihaz oranı arasında bir denge bulunuyor.
Bilim··Akşam
Küçük mantık devreleri düşük gerilimde çalıştı
İki boyutlu yarı iletkenlerin üzerindeki ince yalıtkanı büyütmek için kullanılan karbon noktaları, düşük gerilimli küçük devrelerin kurulmasını sağladı. Tek hakemli deneysel çalışmada ekip, eviriciyi üç transistörle, NOR mantık kapısını da beş transistörle kurdu. Her ikisi 0,5 V uygulandığında çalıştı. Sonuç, atom inceliğindeki kanalın üstüne yalıtkan yerleştirmeyi ve devre içinde kullanmayı aynı üretim yaklaşımında birleştiriyor.[1]
Karbon noktalarının kenarları oksit büyümesini başlattı
Düzgün yarı iletken yüzeyinde oksit büyümesini başlatan açık bağlar az bulunuyor. Bu yüzden atomik katman biriktirme, kesintisiz film yerine ayrı adacıklar oluşturabiliyor. Araştırmacılar kömürden elde edilen, çapları yaklaşık 1–5 nm olan karbon noktalarını tek katmanda topladı. Kenarlardaki kimyasal gruplar oksit büyümesine yer sağlarken, düz yüzey kanal ile van der Waals etkileşimi kuruyor. Kanalın yüzeyini kovalent bağlarla değiştirmeden yalıtkan büyütmek böylece mümkün oluyor.[1]
Yaklaşık 0,4 nm kalınlığındaki karbon katmanı fiziksel ölçümlerle incelendi. Üstündeki 1,6 nm hafniyum oksit film, 0,6 ± 0,1 nm eşdeğer oksit kalınlığı verdi. Eşdeğer kalınlık, kapasitansın silisyum dioksitle karşılaştırılmasından hesaplanan elektriksel ölçü; fiziksel film kalınlığı ayrı bir değer.[1]
Yalıtkan inceldikçe kapı arızaları arttı
Molibden disülfür dizilerinde 3 nm hafniyum oksit kullanıldığında kapı arızası olmayan cihaz oranı yüzde 90’ın üzerindeydi. En ince seçenek daha yüksek arıza oranı verdi. Gerilim zorlaması deneylerinde eşik kayması iki saat boyunca 25 mV altında kaldı. Gösterim, küçük devreler ve kısa süreli elektriksel zorlamayla sınırlı; büyük işlemci üretimi veya ticari kullanım ömrü bu sonuçlardan doğrulanmış değil.[1]
İlgili köşe yazıları
Bu gündem hakkında daha fazla bilgi için ilgili köşe yazılarını okuyabilirsiniz.