Kaksiulotteiset (2D) materiaalit, joilla on monia ylivertaisia ominaisuuksia, voivat edistää erilaisia elektroniikan tekniikoita. Näiden kalvomateriaalien valmistaminen ja piirien luominen niillä on osoittautunut haasteelliseksi. On vaikea toteuttaa sekä hyvät sähkökontaktit että vakaa suorituskyky.
Columbia Engineeringin tutkijat raportoivat, että he ovat onnistuneet valmistamaan lähes ihanteellisen 2D-transistorin. Tämä onnistui, koska tutkijat kehittivät täysin puhtaan ja vaurioitumattoman valmistusprosessin.
Uusi menetelmä tuottaa kalvopiireille huomattavasti paremman suorituskyvyn verrattuna tavanomaisella prosessilla valmistettuihin 2D-puolijohteisiin ja voisi tarjota skaalautuvan alustan ultrapuhtaiden piirien luomiseksi tulevaisuudessa.
- Piirien tekeminen kaksiulotteisista materiaaleista on sotkuinen liiketoimintaa. Rakenteet vaihtelevat karkeasti ajosta ajoon ja usein heikkenevät niin nopeasti, että suorituskyky heikkenee, kun mittaat niitä uudelleen, sanoo sähkötekniikan apulaisprofessori James Teherani.
Kun Teheranin ryhmä kyllästyi epäjohdonmukaisiin tuloksiin, he kehittivät paremman tavan tehdä vakaita piirejä. - Päätimme erottaa turmeltumattoman piirin likaisista valmistusprosesseista, jotka johtavat vaihtelevuuteen, selvittää Terehani.
Kuten uudesta tutkimuksesta käy ilmi, Teherani ja hänen kollegansa kehittivät kaksivaiheisen, erittäin puhtaan nanoteknologian, joka erottaa sotkuiset valmistusvaiheet - ne, joihin liittyy "likaista" metallointia, kemikaaleja ja polymeerejä, joita käytetään sähköliitäntöjen muodostamiseen piiriin - aktiivisesta puolijohdekerroksesta.
Kun he ovat saaneet aikaan sotkuisen valmistusvaiheen, he voivat poimia kontaktit ja siirtää ne puhtaaseen aktiiviseen piirirakenteen kerrokseen säilyttäen molempien kerrosten eheyden.
Näiden puolijohteiden ohuus on siunaus ja kirous. Vaikka ohuus antaa niille mahdollisuuden olla läpinäkyviä ja ne voidaan irrottaa ja sijoittaa mihin tahansa haluttuun paikkaan, ohuus tarkoittaa myös lähes nolla tilavuutta - laite on lähes kokonaan pintaa. Tämän takia mikä tahansa pinnan lika tai kontaminaatio heikentää piiriä, Teherani kuvaa.
Tällä hetkellä useimmat piiri eivät ole kapseloituja kerroksella, joka suojaa pintaa ja kosketuksia kontaminaation aikana valmistuksen aikana. Teheranin tiimi osoitti, että heidän menetelmänsä ei voi vain suojaa puolijohdekerrosta suorituskyvyn heikkenemiltä ajan mittaan, mutta se voi myös tuottaa korkean suorituskyvyn rakenteita.
Nyt kun tutkijat ovat kehittäneet vakaan, toistettavan prosessin, he käyttävät alustaa sellaisten piirien valmistamiseen, jotka voivat siirtyä laboratoriosta reaalimaailman teknisiin ongelmiin.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 23.5.2019
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.
