Самый маленький в мире транзистор был создан из двух материалов толщиной в 1 атом
В этой связи становятся актуальными исследования в области разработки нанотрубок и новых материалов атомарной толщины. К таким материалам, например, относятся дисульфид молибдена и графен. А углеродная нанотрубка диаметром 1 нанометр может успешно заменить элементы транзистора аналогичного размера. Образцы таких транзисторов уже разработаны, однако на данном этапе массовое производство подобных устройств пока что остаётся невозможным.
Тем не менее, учёные продолжают поиски решений в области изготовления всё более и более миниатюрных транзисторов. Одним из таких решений стал проект уникального транзистора, чья структура позволяет уменьшить габариты устройства до самого минимума. Затвором данного транзистора служит крайняя кромка крошечного листа графена, а канал транзистора (сток-исток) сделан из пленки дисульфида молибдена.
Несмотря на то, что экспериментальные модели таких транзисторов были выполнены на кремниевой подложке, исследователи особо подчёркивают, что в самой структуре устройства не содержится кремниевых элементов. Для опытных образцов разработчики использовали подложку с нанесённым на неё посредством напыления слоем алюминия, который окислился и тем самым создал на поверхности диэлектрический слой окиси алюминия. Поверх слоя окиси алюминия положили кусок графеновой плёнки с нанесённым на неё сверху изолирующим слоем из окиси алюминия. После формовки данной структуры всю поверхность покрыли окисью графния, который помог сформировать микроскопический зазор конкретной толщины между графеновым затвором и другими элементами структуры транзистора. Сверху на созданную 3-хмерную структуру уложили плёнку дисульфида молибдена, расположив её вплотную к кромке графенового затвора. Транзистор, изготовленный посредством такой технологии, имел затвор с длиной, равной толщине графена - 0,34 нанометра (т.е. 1 атому углерода). На завершающей стадиии изготовления такого транзистора в некоторых точках пленки дисульфида молибдена были подключены металлические электроды, сток и исток транзистора.
В ходе испытаний экспериментальные образцы новых транзисторов продемонстрировали очень малые утечки, но при этом потребовали чуть большего, чем расчётное, напряжения на управляющем электроде, затворе.
На сегодняшний день учёные продолжают работать над улучшением структуры новых транзисторов, однако уже на данном этапе ясно, что разработанная технология может быть внедрена в промышленное производство, поскольку для её применения не требуется глобальное переоснащение заводов и/или разработка и изготовление принципиально новых инструментов.
По материалам dailytechinfo.org