august 17, 2022

Obiectiv Jurnalul de Tulcea – Citeste ce vrei sa afli

Informații despre România. Selectați subiectele despre care doriți să aflați mai multe

„Descoperirea de bază” folosită pentru a transforma nanotuburile într-un tranzistor minuscul – de 25.000 de ori mai mic decât lățimea unui păr uman

Vedere proiectată a unei joncțiuni moleculare a unui nanotub cu un singur perete cu segmente metalice la capetele din stânga și din dreapta și un canal semiconductor ultrascurt de ~ 3,0 nm între ele. Credit: Universitatea Națională de Știință și Tehnologie, Moscova

O echipă internațională de cercetători a folosit un instrument unic introdus într-un microscop electronic pentru a crea un tranzistor de 25.000 de ori mai mic decât lățimea unui păr uman.

Cercetarea, publicată în Science, a implicat cercetători din Japonia, China, Rusia și Australia care au lucrat la proiectul început în urmă cu cinci ani.

Profesorul Dmitriy Golberg, co-director al Centrului QUT pentru Știința Materialelor, care a condus proiectul de cercetare, a declarat că rezultatul a fost o „descoperire fundamentală foarte interesantă” care ar putea deschide calea dezvoltării viitoare a tranzistoarelor mici pentru generațiile viitoare de calcul avansat. dispozitive.

Dmitri Golberg

Profesorul Dmitriy Golberg a condus o echipă care a folosit un instrument unic introdus într-un microscop electronic pentru a crea un tranzistor cu 25.000 mai mic decât lățimea unui păr uman. Credit: QUT

„În această lucrare, am arătat că este posibil să se controleze proprietățile electronice ale unui singur nanotub de carbon”, a spus profesorul Golberg.

Cercetătorii au creat micul tranzistor aplicând simultan putere și tensiune joasă, încălzind un nanotub de carbon format din câteva straturi până când carcasele tubului exterior se separă, lăsând un nanotub cu un singur strat.

Apoi, căldura și tulpina au alterat „încurcarea” nanotubului, adică o rearanjare a modelului în care atomii de carbon fuzionează împreună pentru a forma un singur strat atomic al peretelui nanotubului.

Rezultatul noii structuri care leagă atomii de carbon a fost că nanotubul a fost transformat într-un tranzistor.

READ  NASA caută o nouă călătorie pentru astronauți către platforma de lansare Artemis

Membrii echipei profesorului Golberg de la Universitatea Națională de Știință și Tehnologie din Moscova au creat o teorie care explică modificările în structura atomică și proprietățile observate la tranzistor.

Autorul principal, Dr. Dai-Ming Tang, de la Centrul Internațional pentru Arhitectura Nanomaterialelor din Japonia, a declarat că cercetarea a demonstrat capacitatea de a manipula proprietățile moleculare ale nanotubului pentru a fabrica dispozitive nanoelectrice.

Dr. Tang a început să lucreze la proiect în urmă cu cinci ani, când profesorul Gulberg a condus grupul de cercetare din acest centru.

„Nanotuburile de carbon semiconductoare sunt promițătoare pentru fabricarea de nano-tranzistoare eficiente din punct de vedere energetic pentru a construi microprocesoare care merg dincolo de siliciu”, a spus dr. Tang.

Cu toate acestea, anizotropia nanotuburilor de carbon individuale, care determină în mod unic geometria atomică și structura electronică, rămâne dificil de controlat.

„În această lucrare, am proiectat și fabricat tranzistori intramoleculari de nanotuburi de carbon prin modificarea contrastului local al segmentului de nanotuburi metalice prin încălzire și presiune mecanică”.

Profesorul Golberg a spus că cercetarea care demonstrează știința fundamentală în crearea tranzistorului mic a fost un pas promițător către construirea de microprocesoare care merg dincolo de siliciu.

Tranzistoarele, care sunt folosite pentru comutarea și amplificarea semnalelor electronice, sunt adesea numite „blocurile de construcție” ale tuturor dispozitivelor electronice, inclusiv computerelor. De exemplu, Apple spune că cipul care alimentează viitoarele iPhone-uri conține 15 miliarde de tranzistori.

Industria calculatoarelor s-a concentrat pe dezvoltarea tranzistoarelor din ce în ce mai mici de zeci de ani, dar se confruntă cu limitările siliciului.

În ultimii ani, cercetătorii au făcut pași importanți în dezvoltarea tranzistorilor la scară nanometrică, care sunt atât de mici încât milioane dintre ei se pot potrivi într-un cap de ac.

READ  Consilierii de siguranță NASA și-au exprimat îngrijorarea cu privire la Starliner de la Boeing și Starship a SpaceX - Spaceflight Now

„Miniaturarea tranzistorilor la scara nanometrică prezintă o provocare majoră pentru industria modernă a semiconductorilor și a nanotehnologiei”, a spus profesorul Golberg.

„Descoperirea actuală, deși nepractică pentru producția de masă a tranzistoarelor mici, demonstrează un nou principiu de fabricație și deschide un nou orizont pentru utilizarea tratamentelor termomecanice cu nanotuburi pentru a obține cei mai mici tranzistori cu proprietățile dorite”.

Referință: „Nanocanale semiconductoare în nanotuburi de carbon metalice prin schimbarea termomecanică” de Dai-Ming Tang, Sergey V. Eruhen, Dmitriy J. Kvashnin, Victor A. Chen, Don N. Futaba, Yongjia Zheng, Rong Xiang, Xin Zhou, Feng-Chun Hsia, Naoyuki Kawamoto, Masanori Mitome, Yoshihiro Nemoto, Fumihiko Uesugi, Masaki Takeguchi, Shigeo Maruyama, Hui-Ming Cheng, Lishio Bando,, Pavel B Sorokin și Dmitriy Golberg, 23 decembrie 2021 Disponibil aici. Ştiinţă.
DOI: 10.1126 / science.abi8884