Ресурс IEEE Spectrum сообщает, что группа исследователей рассматривает уголь как потенциальную замену металлоксидной пленки, используемой для изоляции 2D-транзисторов следующего поколения. Если уголь удастся успешно использовать для замены современных металлоксидных транзисторов, это может иметь огромные последствия для полупроводниковой промышленности.
Для правильной работы полупроводников используются различные материалы. Хотя полупроводники в основном изготавливаются из кремния, требуются дополнительные материалы для изоляции кремниевых транзисторов и предотвращения выхода электрического тока из транзистора, когда этого делать не следует. Другой термин для этого — утечка. В современных полупроводниках кремниевые транзисторы изолируются оксидом металла, предотвращая утечку.
Но есть проблема: сегодняшний спрос на полупроводниковые транзисторы находится на рекордно высоком уровне из-за многих факторов, включая искусственный интеллект. Кремний, материал, из которого изготавливаются современные полупроводниковые транзисторы, становится все труднее и труднее найти из-за постоянно растущего спроса на полупроводниковые чипы. В результате полупроводниковая промышленность сейчас отчаянно пытается найти новые, более доступные материалы, которые могут заменить кремний.
Именно так уголь был обнаружен в качестве потенциального кандидата на замену полупроводниковых транзисторов на основе кремния. Уголь не используется для замены кремниевых транзисторов; вместо этого он исследуется как изолятор для некремниевых транзисторов для замены оксида металла.
В настоящее время проводятся исследования по замене кремниевых транзисторов на другие материалы, такие как графен и молибден. Транзисторы из этих материалов известны как 2D-транзисторы из-за их плоскости. Графен способен функционировать при толщине в один атом.
Однако проблема с эти ми 2D-транзисторами заключается в том, что оксид металла не может должным образом изолировать их. Это приводит к утечке, делая транзисторы неработоспособными. Уголь был обнаружен как лучший изолятор для графеновых и молибденовых транзисторов, должным образом изолируя чрезвычайно плоскую поверхность транзистора, что металлоксид не способен сделать.
Исследования и разработки в области угольных изоляторов все еще находятся в начальной стадии, но в настоящее время это единственный материал, способный изолировать графеновые и молибденовые 2D-транзисторы, что придает углю надежду на блестящее будущее. Уголь также обладает рядом других преимуществ, таких как высокое содержание, простота изготовления и богатая наноструктура, что делает его идеальным материалом для производства полупроводников в будущем.
Источник: www.playground.ru
