Теллурен – материал для новых двумерных транзисторов

Теллурен – материал для новых двумерных транзисторов

Специалистами американского Университета Пердью создан новый двумерный материал. Структура получена из редких элементов теллура. По мнению учёных, это более чем пригодная основа под изготовление транзисторов, способных лучше проводить ток компьютерных чипов. Открытие увеличивает список чрезвычайно тонких двумерных материалов.

Чем характерно новое открытие?

Инженеры-электронщики давно пытаются использовать двумерные материалы для улучшения скорости работы транзисторов микросхем.

Обработка информации на смартфонах и компьютерах требует скорости, а такие компоненты как инфракрасные датчики, чрезвычайно быстрой реакции.

Другие ранее открытые двумерные материалы:

показали нестабильное состояние при комнатной температуре. Для этих материалов пока что ограничены возможные подходы к производству эффективных транзисторов высокоскоростных устройств.

Как отметили профессора электроники и вычислительной техники Пердью:

Все транзисторы проводят ток, потребляемый высокоскоростной электроникой. Одномерные проводники, используемые в настоящее время в транзисторах, имеют очень малые сечения. Но двумерный материал, действуя как лист, проводит ток по широкой площади поверхности.

Теллурен (монослой теллура), обнаруженный исследователями в элементной базе теллура, образует стабильную листовую структуру транзистора, благодаря более быстрому движению «носителей».

Несмотря на то, что теллур относится к редким химическим элементам, преимущества теллурена открывают перспективу крупномасштабного производства транзисторов на двумерных материалах. Более подробно исследования рассматривает «Nature Electronics».

Поскольку электронная техника обычно эксплуатируется при комнатной температуре, естественно стабильные теллурен-транзисторы выглядят в таких условиях более практичными и экономически эффективными.

Разница очевидна по сравнению с другими двумерными материалами, для которых, как правило, требуется вакуумная камера или низкий уровень рабочих температур для достижения аналогичной стабильности и производительности.

Большеразмерные кристаллы теллурена также свидетельствуют о том, что имеет место меньшее число барьеров между кристаллами и перемещением электронов.

Этот фактор является существенной проблемой других двумерных материалов с более многочисленными, более мелкими кристаллами.

Не только чипы охватит теллурен

Высокая мобильность носителей при комнатной температуре способствует более практическому применению микросхем. Быстро движущиеся электроны и дырки позволяют проводить высокие токи через чип

Поскольку теллурен обладает свойствами «разрастаться» без помощи какого-либо другого вещества, материал на этой основе может найти применение в других разработках, помимо транзисторов и чипов.

Например, доступным видится производство гибких печатных устройств, преобразующих механические вибрации или тепло в электричество.


На основе информации: Purdue