Транзистор с затвором 0,34-нм

19.03.2022

Группа китайских ученых придумала необычный дизайн транзистора. Благодаря уникальной конструкции они изготовили самый маленький в мире транзистор с длиной затвора всего 0,34 нм. Дальнейшее уменьшение длины затвора с использованием традиционных техпроцессов в принципе невозможно, ведь речь идет о длине затвора, равной ширине одного атома углерода.

Новый транзистор ученые назвали вертикальным транзистором с боковой стенкой. Идею вертикального расположения транзисторного канала, кстати, недавно реализовали также компании Samsung и IBM, о чем мы в свое время рассказывали. Но китайские разработчики смогли удивить. Затвор в новом транзисторе представляет собой срез одного атомарного слоя графена, а его толщина, как известно, равна толщине одного атома углерода или примерно 0,34 нм. И самое удивительное, что для изготовления затвора такой длины не нужны никакие современные литографические сканеры. Все необходимые тончайшие компоненты создаются с помощью процессов осаждения в вакууме.

Как это происходит? Берется обычная кремниевая подложка. Она играет роль основания. В электрических процессах кремний никак не участвует, хотя, теоретически, может защищать от токов утечек. На кремниевом слое из сплава титана и палладия изготовлены две ступеньки. На верхнюю ступеньку укладывается лист графена. Точность при этом не нужна. Она будет достигаться позже обычным травлением. На лист графена укладывается слой предварительно окисленного на воздухе алюминия. Окисел служит изолятором для структуры. Поэтому алюминий в электрической цепи транзистора не участвует, хотя полной ясности в назначении алюминиевой прослойки нет.

Поле укладки алюминия производится обычное травление, в ходе которого обнажается край графена, включая срез алюминиевой накладки. Тем самым формируется затвор из графена длиной 0,34 нм с точно выверенной топологией. Чуть выше него обнажается срез алюминия, который уже может образовать электрическую связь с затвором, но не прямую. На этом этапе на обе ступеньки и на боковую стенку наносится тончайший слой оксида гафния - изолятора, который исключает электрическую связь затвора с остальной структурой транзистора и, в частности, с каналом транзистора.

Поверх диэлектрика из оксида гафния наносится тончайший близкий к атомарной толщине слой диоксида молибдена (MoS2). Диоксид молибдена - полупроводник, он играет роль канала транзистора, которым управляет затвор в виде среза графена. Получается структура толщиной около двух атомов, с затвором длиной в один атом. Сток и исток у транзистора - это металлические контакты, нанесенные на диоксид молибдена. Изящное решение проблемы закона Мура и, судя по всему, на этом его действие будет завершено, если говорить о традиционных техпроцессах.

<< Назад: Мониторы ViewSonic VX2462-2K-MHDU, VX2762-2K-MHDU и VX2762-4K-MHDU 20.03.2022

>> Вперед: Новый способ улучшить работу стволовых клеток 19.03.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива 3D-принтер керамической посуды 04.04.2014 Существуют принтеры, которые работают с сахаром и пищевыми красителями, используя данные компоненты в качестве расходного материала для создания съедобных кондитерских шедевров. Были созданы и 3D-принтеры, использующие для работы как различные типы пластика, так и металлический порошок, подлежащий спеканию и послойному нанесению для придания конечной формы. Однако керамика до недавнего времени была недоступна в роли материала для печатающих 3D-устройств. Процесс изготовления фарфоровых изделий сопровождается длительной обработкой и сушкой в специальных установках под воздействием высоких температур. Создание даже простых образцов фарфоровой утвари или посуды требует внимания со стороны нескольких специалистов-технологов и проходит определенные основные этапы. Студенты из Бристольского университета решили исправить данное недоразумение и под руководством профессора Стивена Хоскинса (Stephen Hoskins) создали принтер для трехмерной печати, который работает с глиной. Данный принтер способен создавать полноценную заготовку для термической обработки, которая впоследствии станет знакомой нам керамической чашкой, тарелкой или оригинальной статуэткой. Представленные образцы изделий на видео выглядят очень достойно: Необходимо внести кое-какую ясность: фактически, идеи создания принтеров, работающих с глиной, появлялись и раньше. Та же компания 3D Systems продемонстрировала в начале этого года аппарат CeraJet, в функциях которого значится изготовление керамической посуды. Были и другие прототипы 3D-принтеров, но всех их объединяло одно: из-за типа и структуры используемого расходного материала изделия не обладали достаточной надежностью и качеством. Проще говоря создать прочные чашки, которые ничем бы не отличались от посуды, выполненной классическим методом изготовления, не представлялось возможным. Что касается 3D Systems CeraJet, то данная модель принтера хоть и способна напечатать посуду, но все же формально появилась позже, чем проект господина Хоскинса и его подопечных. Около года назад уже был продемонстрирован первый работающий образец 3D-принтера, поэтому профессор, его коллеги и студенты заслуженно получили звание первопроходцев в данной области. Конечно, ключевые этапы самого технологического процесса не претерпели значительных изменений. Принтер берет на себя основную задачу - придание глиняному изделию необходимой первоначальной формы, чтобы в дальнейшем перейти к последующему глазурированию и обжигу его частей. Перенос виртуальной модели в полноценную глиняную заготовку требует достаточно много времени, однако теперь производство фарфоровых вещей станет доступным даже дома. Правда, с поправкой но то, что покупатель обладает большой квартирой, ведь габаритный размер 3D-принтера для керамики сопоставим со стиральной машинкой. Состав базового материала, которым "печатает" представленный аппарат, был создан и запатентован профессором Стивеном Хоскинсом. Основной является глиняная пудра, которая, соединяясь слой за слоем, превращается в цельную фигуру. Аппарат, по мнению его авторов, должен привлечь к себе внимание дизайнеров и художников, а также крупных производителей различных керамических изделий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026