Представьте себе компьютерный чип размером с песчинку, но мощнее любого современного суперкомпьютера. Фантастика? Не совсем! Команда ученых из Института фундаментальных исследований (IBS) под руководством директора Джо Мун-Хо сделала гигантский шаг к этому будущему, разработав метод "выращивания" металлических структур шириной менее одного нанометра. И знаете что? Они использовали эти крошечные металлические нити для создания сверхминиатюрных транзисторов!
Но давайте по порядку. В мире полупроводников размер имеет значение - чем меньше транзистор, тем больше их можно уместить на чипе, и тем мощнее становится устройство. Однако уменьшение размеров транзисторов упирается в физические ограничения - нельзя же сделать транзистор меньше атома, верно?
Команда Джо Мун-Хо нашла изящное решение этой проблемы. Они обратили внимание на интересное свойство двумерного полупроводника дисульфида молибдена (MoS2). На границе между "зеркальными" кристаллами этого материала образуется одномерная металлическая структура шириной всего 0,4 нанометра. Представьте себе провод толщиной в один атом!
Исследователи научились контролировать рост этих структур и использовали их в качестве электрода затвора транзистора. Это позволило им создать транзистор с шириной канала всего 3,9 нанометра - это намного меньше, чем предсказывают даже самые смелые прогнозы развития полупроводниковых технологий!
Но самое интересное, что эти сверхминиатюрные транзисторы не только маленькие, но и эффективные. В отличие от современных сложных конструкций транзисторов, которые страдают от паразитной емкости, новые транзисторы имеют простую структуру и очень узкий затвор. Это означает, что они могут работать стабильно даже при очень высокой степени интеграции.
Директор Джо Мун-Хо говорит: "Одномерная металлическая фаза, полученная путем эпитаксиального роста, - это новый материальный процесс, который может быть применен в сверхминиатюрных полупроводниковых процессах. Ожидается, что он станет ключевой технологией для разработки различных энергоэффективных высокопроизводительных электронных устройств в будущем".
Представьте себе будущее, где ваш смартфон размером с почтовую марку, но мощнее любого современного суперкомпьютера. Или медицинские наноустройства, путешествующие по вашему телу и выполняющие сложнейшие вычисления. Благодаря этому прорыву, такое будущее становится на шаг ближе.
Источник:
DOI: 10.1038/s41565-024-01706-1
-------------------------------------
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте лайк или напишите комментарий, а также подписывайтесь на наши страницы на других площадках, в том числе на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!
