Ученые Сколково нашли способ улучшить нанотрубки для электронных приборов
Ученые Сколтех и научного центра IBM пришли к выводу, что кремниевые нанотрубки сплющиваются под воздействием металла, и предложили методы избежания этого процесса.
Исследование российских специалистов поможет в создании электроники нового поколения, которая использует углерод вместо кремния. Работу ученых уже опубликовал журнал Physical Review Letters.
В составе любых электронных устройств, независимо от размера (самолет или смартфон), есть кремниевые микропроцессоры. Но возможности кремния практически на своем пределе, а заставить кремниевые транзисторы функционировать быстрее, путем уменьшения размера, все труднее. Можно заменить кремний углеродными нанотрубками, т. е. слоем графена, свернутого в трубку толщиной в 1 атом. Нанотрубки по электрическим свойствам превосходят кремний, но в определенном размере возрастает их сопротивление (если этот размер менее нескольких десятков нанометров).
Сопротивление транзистора - это сопротивление канала и контактное сопротивление. У углеродных нанотрубок сопротивление канала при одной и той же длине канала лучше кремниевого. Однако транзисторы из нанотрубок с длинным каналом для вычислений не нужны, а если размер трубок уменьшается до нескольких десятков нанометров, контактное сопротивление становится доминирующим. Об этом рассказал руководитель исследования и профессор Сколтеха В. Перебейнос.
Согласно исследованию, сопротивление возрастает, так как металл, используемый в контактах транзистора, сплющивает трубки за счет поверхностного натяжения. Для производства транзисторов нужны трубки меньшего диаметра, поскольку сплющиваться они будут меньше. Также можно применять металлы с наименьшим поверхностным натяжением.
Исследование российских специалистов поможет в создании электроники нового поколения, которая использует углерод вместо кремния. Работу ученых уже опубликовал журнал Physical Review Letters.
В составе любых электронных устройств, независимо от размера (самолет или смартфон), есть кремниевые микропроцессоры. Но возможности кремния практически на своем пределе, а заставить кремниевые транзисторы функционировать быстрее, путем уменьшения размера, все труднее. Можно заменить кремний углеродными нанотрубками, т. е. слоем графена, свернутого в трубку толщиной в 1 атом. Нанотрубки по электрическим свойствам превосходят кремний, но в определенном размере возрастает их сопротивление (если этот размер менее нескольких десятков нанометров).
Сопротивление транзистора - это сопротивление канала и контактное сопротивление. У углеродных нанотрубок сопротивление канала при одной и той же длине канала лучше кремниевого. Однако транзисторы из нанотрубок с длинным каналом для вычислений не нужны, а если размер трубок уменьшается до нескольких десятков нанометров, контактное сопротивление становится доминирующим. Об этом рассказал руководитель исследования и профессор Сколтеха В. Перебейнос.
Согласно исследованию, сопротивление возрастает, так как металл, используемый в контактах транзистора, сплющивает трубки за счет поверхностного натяжения. Для производства транзисторов нужны трубки меньшего диаметра, поскольку сплющиваться они будут меньше. Также можно применять металлы с наименьшим поверхностным натяжением.
