Ирландские ученые изобрели беспереходный транзистор
Ирландские ученые объявили о создании транзистора, в котором применена «революционная» технология. Отстутствие традиционных p-n-переходов позволит делать транзисторы размером в несколько атомов.
Ученые из Национального института имени Тиндаля (Ирландия) объявили об изобретении транзистора, в котором не используются традиционные для этих электронных приборов p-n-переходы. Открытие должно упростить производство транзисторов, уменьшить их стоимость и позволить в дальнейшем размещать куда большее количество этих элементов на единице площади кристалла.
С семидесятых годов прошлого века транзистор является основным элементом полупроводниковой усилительной и вычислительной техники. С момента изобретения транзисторов с традиционными электронно-дырочными (p-n) переходами – областями проводника, где его проводимость меняется от электронной n к дырочной p, -- количество транзисторов на поверхности кристалла выросло с нескольких сотен до миллиардов.
Экспоненциальный рост требований к современным микрочипам требует от промышленности производства транзисторов все более меньших, более энергетически эффективных и дешевых. В настоящее время в силу ряда физических причин дальнейшее уменьшение размеров транзисторов, построенных по традиционной схеме, не представляется возможным. Все существующие p-n-переходы производятся путем добавления в материал проводника примесных элементов. Так как расстояние между p-n-переходами современных транзисторов уменьшилось до 10 нанометров, диффузия примесей делает невозможным увеличение плотности транзисторов на поверхности полупроводника путем банального уменьшения их размеров.
В лаборатории ирландских ученых появился на свет транзистор, в котором вообще нет p-n-переходов и примесных элементов. «Ток течет по очень тонкому кремниевому проводу, этот ток отлично контролируется структурой, похожей на обручальное кольцо, которое электрическим полем сужает этот канал так же, как вы можете остановить поток воды, пережав шланг», -- объяснил принцип действия транзистора профессор Жан-Пьер Колинь. «Наш беспереходный прибор обладает почти идеальными электрическими свойствами и ведет себя, как лучшие современные транзисторы. Больше того, он способен действовать быстрее и потреблять куда меньше энергии, чем традиционные транзисторы, используемые в нынешних микропроцессорах», -- добавил он.
По его словам, «революционное достижение» стало возможным благодаря усилиям ученых, которым удалось с помощью электронного пучка создать кремниевый нанопровод толщиной всего в несколько атомов.
Описание изобретения опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.