Purduen yliopiston tutkijat ovat löytäneet uuden kaksiulotteisen materiaalin, joka on johdettu harvinaisesta telluurista. Telluriiniksi kutsutusta materiaalista voi tehdä transistoreita, jotka kuljettavat virtaa mikrosiruilla erittäin nopeasti.
Löytö lisää luetteloa äärimmäisen ohuista, kaksiulotteisista materiaaleista, joilla insinöörit ovat pyrkineet parantamaan mikrosirujen transistoreiden toimintanopeutta.
Muut kaksiulotteiset materiaalit, kuten grafeeni, mustafosfori ja siliseeni, eivät ole stabiileja huonelämpötilassa tai eivät ole toteutettavissa tuotantomenetelmillä, joita tarvitaan valmistaa nanoteknisesti tehokkaita transistoreita suurinopeuksille piireille.
- Transistorien täytyy ajaa huomattavia virtoja, jotta toteuttaa nopeaa elektroniikkaa. Yksiulotteiset langat, joista tällä hetkellä muodostetaan transistoreita, ovat hyvin pieniä poikkileikkauksiltaan. Mutta kaksiulotteinen materiaali, joka toimii arkkina, voi siirtää virtaa laajemmalla poikkileikkausalalla, sanoi Purduen sähkö- ja tietotekniikan professori Peide Ye.
Telluureeni on kaksiulotteinen kalvo, jonka tutkijat löysivät telluurista. Sillä on stabiili, arkkimainen transistorirakenne, jossa on nopeammin liikkuvat kantajat eli elektronit ja aukot.
- Vaikka telluuria ei ole luonnossa valtavia määriä, tarvitsemme sitä vain vähän syntetisointiin liuosmenetelmän kautta. Ja tietyssä erässä meillä on erittäin suuri tuotantosaanto kaksiulotteista tellureenimateriaalia, toteaa Purduen apulaisprofessori Wenzhuo Wu.
Koska elektroniikkaa käytetään tyypillisesti huonelämpötilassa, luonnostaan vakaat tellureenitransistorit ovat käytännöllisempiä ja kustannustehokkaampia kuin muut kaksiulotteiset materiaalit. Ne vaativat tyhjökammiota tai alhaisen käyttölämpötilan vastaavan vakauden ja suorituskyvyn saavuttamiseksi.
Tellureenin suuremmat kidehiutaleet merkitsevät myös vähemmän hiutaleiden ja elektronien liikkeiden välisiä esteitä. Tämä on ongelma, joka johtuu muiden kaksiulotteisten materiaalien lukuisemmista, pienemmistä hiutaleista.
- Hyvä kantajien liikkuvuus huoneen lämpötilassa mahdollistaa enemmän käytännön sovelluksia. Nopeammin liikkuvat elektronit ja aukot johtavat sitten korkeampiin virtoihin sirulla, Ye visioi.
Tutkijoiden mukaan tellureeni voisi olla monitoiminen materiaali, jolla voi olla käyttöä hyvin monissa sovelluksissa. Tällaisia voivat olla esimerkiksi joustavat painetut laitteet, jotka muuntavat mekaaniset värinät tai lämmön sähköksi.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 8.6.2018
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
