Kelajak tranzistorlari: olimlar atom qalinligidagi oʻta yupqa qatlamni yaratdi

Ixbt.com maʼlumotiga koʻra, Tayvanlik tadqiqotchilar zamonaviy mikroelektronika sohasida muhim yutuqqa erishib, ikki oʻlchamli yarimoʻtkazgichlarga asoslangan tranzistorlarning asosiy muammolaridan birini hal qilishga qodir boʻlgan oʻta yupqa bufer qatlamini ishlab chiqishdi. Qalinligi atigi 0,42 nanometr boʻlgan alyuminiy oksidi qatlami bir necha atomdan iborat boʻlib, u izolyatorni oʻtkazuvchi kanalga iloji boricha yaqinroq joylashtirish imkonini beradi. Mazkur texnologiya kelgusida atom oʻlchamidagi mikrochiplarni yaratish yoʻlidagi muhim qadam boʻlishi mumkin. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Maʼlumki, anʼanaviy kremniy asosidagi elementlarni kichraytirish tobora qiyinlashib borayotgan bir sharoitda, qalinligi bir atom qatlamiga teng boʻlgan disulfid molibdeni (MoS₂) kabi ikki oʻlchamli yarimoʻtkazgichlar yangi muqobil variant sifatida koʻrib chiqilmoqda. Odatdagi tranzistorda zatvor yarimoʻtkazgich kanali boʻylab elektronlar harakatini boshqaradi, ular orasida esa elektr izolyatori boʻlgan dielektrik joylashadi. Bu qatlam qanchalik yupqa boʻlsa, zatvor tokni shunchalik yaxshiroq nazorat qiladi.

Ikki oʻlchamli elektronikadagi asosiy muammo

Biroq MoS₂ materialining oʻziga xos xususiyati shundaki, uning sirtida deyarli erkin kimyoviy bogʻlanishlar mavjud emas. Shuning uchun anʼanaviy dielektriklar uning ustida yupqa va bir xil qoplamani hosil qilishda qiyinchiliklarga duch keladi. Natijada mikroskopik nuqsonlar yuzaga kelib, ular orqali tok sizib chiqa boshlaydi.

Bundan tashqari, ikki material chegarasidagi buzilishlar elektronlar harakatiga toʻsqinlik qiladi va tranzistorning umumiy xarakteristikalarini sezilarli darajada yomonlashtiradi. Olimlar bu murakkab muammoni oʻziga xos atom darajasidagi "gruntovka" yordamida hal qilishga muvaffaq boʻlishdi.

Noyab texnologiya va uning imkoniyatlari

Dastlab tadqiqotchilar MoS₂ yuzasiga qalinligi taxminan 0,3 nanometr boʻlgan alyuminiy qatlamini surtib, soʻngra uni ehtiyotkorlik bilan oksidlari hosil qilishdi. Natijada qalinligi 0,42 nanometrga teng boʻlgan yaxlit alyuminiy oksidi qatlami vujudga keldi. Bu orqali olimlar bir vaqtning oʻzida bir-biriga zid boʻlgan uchta vazifani bajarishga erishdilar.

Birinchidan, asosiy dielektrik uning ustida teshiklarsiz, yanada tekisroq shakllanadi. Ikkinchidan, bufer qatlam yarimoʻtkazgich kanalini elektr nuqsonlaridan ishonchli himoya qiladi. Tajribalar davomida olingan eksperimental tuzilma tokning sizib chiqishini past darajada saqlagan holda yaxshi samaradorlikni koʻrsatdi.

Shunga qaramay, ommaviy ishlab chiqarishga hali talaygina vaqt bor. Texnologiya MoS₂ qatlamlarini koʻchirish va uni oʻta yuqori vakuum sharoitida qayta ishlashni talab qiladi. Mutaxassislarning fikricha, tranzistorlar atom oʻlchamlariga yaqinlashar ekan, materiallarning oʻzini topish bilan birga, ular orasidagi chegaralarni alohida atomlar darajasida nazorat qilish hal qiluvchi ahamiyat kasb etadi.