Келажак транзисторлари: олимлар атом қалинлигидаги ўта юпқа қатламни яратди

Ixbt.com маълумотига кўра, Тайванлик тадқиқотчилар замонавий микроэлектроника соҳасида муҳим ютуққа эришиб, икки ўлчамли яримўтказгичларга асосланган транзисторларнинг асосий муаммоларидан бирини ҳал қилишга қодир бўлган ўта юпқа буфер қатламини ишлаб чиқишди. Қалинлиги атиги 0,42 нанометр бўлган алюминий оксиди қатлами бир неча атомдан иборат бўлиб, у изоляторни ўтказувчи каналга иложи борича яқинроқ жойлаштириш имконини беради. Мазкур технология келгусида атом ўлчамидаги микрочипларни яратиш йўлидаги муҳим қадам бўлиши мумкин. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

Маълумки, анъанавий кремний асосидаги элементларни кичрайтириш тобора қийинлашиб бораётган бир шароитда, қалинлиги бир атом қатламига тенг бўлган дисульфид молибдени (МоС₂) каби икки ўлчамли яримўтказгичлар янги муқобил вариант сифатида кўриб чиқилмоқда. Одатдаги транзисторда затвор яримўтказгич канали бўйлаб электронлар ҳаракатини бошқаради, улар орасида эса электр изолятори бўлган диэлектрик жойлашади. Бу қатлам қанчалик юпқа бўлса, затвор токни шунчалик яхшироқ назорат қилади.

Икки ўлчамли электроникадаги асосий муаммо

Бироқ МоС₂ материалининг ўзига хос хусусияти шундаки, унинг сиртида деярли эркин кимёвий боғланишлар мавжуд эмас. Шунинг учун анъанавий диэлектриклар унинг устида юпқа ва бир хил қопламани ҳосил қилишда қийинчиликларга дуч келади. Натижада микроскопик нуқсонлар юзага келиб, улар орқали ток сизиб чиқа бошлайди.

Бундан ташқари, икки материал чегарасидаги бузилишлар электронлар ҳаракатига тўсқинлик қилади ва транзисторнинг умумий характеристикаларини сезиларли даражада ёмонлаштиради. Олимлар бу мураккаб муаммони ўзига хос атом даражасидаги "грунтовка" ёрдамида ҳал қилишга муваффақ бўлишди.

Нояб технология ва унинг имкониятлари

Дастлаб тадқиқотчилар МоС₂ юзасига қалинлиги тахминан 0,3 нанометр бўлган алюминий қатламини суртиб, сўнгра уни эҳтиёткорлик билан оксидлари ҳосил қилишди. Натижада қалинлиги 0,42 нанометрга тенг бўлган яхлит алюминий оксиди қатлами вужудга келди. Бу орқали олимлар бир вақтнинг ўзида бир-бирига зид бўлган учта вазифани бажаришга эришдилар.

Биринчидан, асосий диэлектрик унинг устида тешикларсиз, янада текисроқ шаклланади. Иккинчидан, буфер қатлам яримўтказгич каналини электр нуқсонларидан ишончли ҳимоя қилади. Тажрибалар давомида олинган экспериментал тузилма токнинг сизиб чиқишини паст даражада сақлаган ҳолда яхши самарадорликни кўрсатди.

Шунга қарамай, оммавий ишлаб чиқаришга ҳали талайгина вақт бор. Технология МоС₂ қатламларини кўчириш ва уни ўта юқори вакуум шароитида қайта ишлашни талаб қилади. Мутахассисларнинг фикрича, транзисторлар атом ўлчамларига яқинлашар экан, материалларнинг ўзини топиш билан бирга, улар орасидаги чегараларни алоҳида атомлар даражасида назорат қилиш ҳал қилувчи аҳамият касб этади.