Korealaisen IBS-tutkimuskeskuksen (Institute for Basic Sciencen) tutkijat ovat kehittäneet ensimmäisen yhdestä materiaalista valmistetun 2kaksulotteisen FETIn eli kenttävaikutustransistorin. Tutkimustyö osoittaa, että uudella menetelmällä voidaan tehdä metalli ja puolijohde samasta materiaalista, jotta voidaan tuottaa kaksiulotteisia fettejä.
Vaikka perinteisiä 3D-fettejä on pienennetty nanomittakaavan ulottuvuuksiin, niin osa atomisidoksista jää vajaiksi ja ne häiritsevät elektronien kulkua kanavassa. Siirtyminen kaksiulotteisiin rakenteisiin ylittää nämä ongelmat ja tuo lisäksi vielä uusia houkuttelevia ominaisuuksia. Kaksiulotteisissa feteissä kaikki elektronit rajoittuvat luontevasti atomisiin ohutkanaviin.
Lisäksi yhden ja muutamien kerrosten kerroksellisilla 2D-materiaaleilla on laaja valikoima sähköisiä ja viritettäviä optisia ominaisuuksia, atomitason paksuus, mekaaninen joustavuus ja suuret kaistaerot (1 ~ 2 eV).
Suurin ongelma 2D FET -transistoreille on suuri kontaktiresistanssi 2D-puolijohteen ja minkä tahansa liitäntämateriaalin välisellä rajapinnalla. Tätä varten tutkijaryhmä loi tekniikan, jolla voidaan tuottaa 2D-transistorit puolijohteesta ja metallista. Ne on valmistettu samasta kemiallisesta yhdisteestä, molybdeenitelluurista (MoTe2).
Kyseessä on polymorfinen materiaali, eli sitä voidaan käyttää sekä metallina että puolijohteena. Kontaktiresistanssi puolijohteisen ja metallisen MoTe2:n rajapinnassa osoittautui erittäin pieneksi.
Prosessissaan IBS:n tutkijat käyttivät kemiallista höyrysaostusta kerrostusta (CVD) tekniikkaa. Polymorfiaa ohjataan lämpötilalla ja NaCl-höyryllä: 710 asteen lämpötila tuottaa metallia ja 670 asteen puolijohdetta.
On odotettavissa, että tulevaisuudessa olisi mahdollista saavuttaa entistä pienempi kontaktiresistanssi, saavuttaen teoreettisen kvanttirajan, jota pidetään tärkeänä aiheena 2D-materiaalien tutkimuksessa, kun mukaan luetaan myös grafeenin ja siirtymämetallien dikalkogeeni materiaalit.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 26.9.2017
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
