Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Полевой транзистор на основе наностержня графена. (a) Схематическое изображение полевого транзистора на SiO2 толщиной 10 нм с Pd на S/D. P++ Si использовался в качестве G (затвора). АФМ-изображения полученных транзисторов: (b) с узкой полоской графена и (c) с широкой. Размерная шкала 100 нм.
Рис.2. Поведение двух полученных типов транзисторов: (a,b)с узкой полосой графена и (c,d) с широкой полосой. (a, c) Характеристики передачи, (b,d) выходная характеристика.
Рис.3. Трёхканальный полевой транзистор. (a) АФМ-изображение данного устройства (стрелки указывают на рабочие части транзистора), длины (снизу вверх): 110, 216 и 470 нм. (b) Выходная характеристика (кружочки – экспериментальные данные, линии – расчёт) для самого длинного сегмента. (с) Оценка паразитного сопротивления путём экстраполяции графика зависимости сопротивления в «открытом» состоянии от длины слоя графена.
Рис.4. (a) Зависимость подвижности носителей заряда от длины слоя графена. (b) Сравнение свойств графенового транзистора и транзистора на основе УНТ.

Полевые транзисторы на основе графена

Ключевые слова:  Intel, графен, наноструктура, полевой транзистор

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

18 июня 2008

Создание транзисторов и других элементов микросхем на основе графена является одной из самых основных задач на пути построения микроэлектроники нового поколения. На данный момент существует два кандидата на роль материала для новых некремниевых транзисторов: графен и углеродные нанотрубки. Пока ещё не решена проблема промышленного получения монослоёв углерода или УНТ с заданными параметрами, однако исследования в области построения вычислительных устройств на основе этих материалов уже ведутся.

Группа американских учёных создала и исследовала поведение полевого транзистора на основе узкой полоски графена. Ширина запрещённой зоны в монослое углерода зависит от ширины этого слоя, поэтому для создания устройств, способных работать при комнатной температуре, необходимо уменьшить ширину слоя графена до суб-10 нм состояния (рис.1).

Получив такого рода транзистор, учёные изучили его поведение и сравнили с транзистором на основе УНТ и с широкой полоской графена (рис.2). Оказалось, что слой углерода шириной около 60 нм ведёт себя фактически как металл, тогда как транзистор с узкой полоской графена работает примерно так же, как и обычный кремниевый транзистор.

Далее учёные измеряли подвижность и длину свободного пробега носителей заряда в данном транзисторе (рис.3). Было проведено также моделирование выходных характеристик подобного рода транзисторов. Оказалось, что паразитное сопротивление в таком устройстве составляет около 60 кОм, а подвижность носителей заряда меняется достаточно сильно при небольшом изменении ширины слоя графена (рис.4). Сравнение же с УНТ (рис.4) показало, что данный тип полевых транзисторов обладает схожими характеристиками и способен в будущем составить конкуренцию транзисторам на углеродных нанотрубках.

Авторы работы надеются, что успешные исследования в области построения такого рода устройств, а также понимание роли граней графеного слоя и применение high-k материалов позволят создать новое поколение полевых транзисторов с отличными характеристиками.




Комментарии
Бурнин Андрей The Ugly Bird, 23 июня 2008 19:47 
Вот интересно, поведение транзисторов с различной шириной полосы графена совершенно разное. Было бы логичным попробовать промежуточные размеры, что бы посмотреть на переход между этими двумя типами.
а там смысл в том, что ширина запрещённой зоны обратно пропорциональна ширине, т.е. они брали заведомо полупроводник с достаточной Eg для построение транзистора при комнатной температуре...вроде так...

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

K2
K2

Конкурс научно-популярных статей XI Всероссийской интернет - олимпиады ("Просто о сложном")
Конкурс научно-популярных статей, представленных авторами на основе своих публикаций в высокорейтинговых научных журналах. В статье авторам необходимо раскрыть суть разработки и объяснить сложные аспекты своей научной работы простым языком. Конкурс проводится совместно с eNANO (ФИОП).

Конкурс XI Всероссийской интернет - олимпиады для руководителей школьных проектов ("Конкурс тьюторов")
Конкурс руководителей школьных проектов (тьюторов) совместно с ОЦ "Сириус" и ФИОП для проведения летней проектной смены.

National Student Team Contest
A competition among bachelor and master students of higher school includes solving special tasks on nanotechnology and nanomaterials subjects in English to select the best national team members for participation in the International NanoOlympic contest on nanotechnology in Iran.

История нанотехнологий
Дроздов А.А.
Цикл лекций в рамках XI Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям для всех желающих – школьников, студентов, аспирантов, молодых ученых, учителей и преподавателей: История нанотехнологий. Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.

Проектная деятельность в школьном образовании: модный тренд или ключевое направление
Гладилин А.К.
Цикл лекций в рамках XI Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям для всех желающих – школьников, студентов, аспирантов, молодых ученых, учителей и преподавателей: Проектная деятельность в школьном образовании: модный тренд или ключевое направление. Александр Кириллович Гладилин, д.х.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.

Люминесцентные материалы: не только красиво, но и полезно
Уточникова В.В.
Цикл лекций в рамках XI Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям для всех желающих – школьников, студентов, аспирантов, молодых ученых, учителей и преподавателей: Люминесцентные материалы: не только красиво, но и полезно. Валентина Владимировна Уточникова, к.х.н., Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.

Проектная работа

Сегодня становится все более популярной так называемая проектная работа школьников, однако на этот счет есть очень разные мнения. Мы были бы признательны, если бы Вы высказали кратко свое мнение по этому поводу путем голосования. Заранее благодарны!

Закон о реформировании РАН

В Совместном заявлении Совета по науке и членов Общественного совета Минобрнауки предлагается отозвать нынешний проект закона о "реформировании" РАН из Государственной думы и вернуться к его рассмотрению с соблюдением процедуры утвержденной постановлением Правительства РФ №851 от 25.08.2012, и указом Президента РФ №601 от 07.05.2012, которая была грубо нарушена. Мы предлагаем Вам высказать (анонимно) свое мнение в данном опросе, чтобы его статистические результаты были видны всем участникам опроса и общественности.

Проектная деятельность с точки зрения учителя

Это специальный опрос для учителей и представителей школ, которых мы просим оценить значимость предлагаемых материалов, мероприятий и перспективы их дальнейшего совершенствования на пути эффективного взаимодействия школ и ВУЗов. В опросе могут также участвовать школьники, студенты и аспиранты, особенно со своими критическими замечаниями в комментариях.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.