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

 

Кристалл иодида свинца
Кристалл иодида свинца

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Морзе для металлов с графеном и силиценом. Нанокомпозит растет и упрочняется, используя CO2 из окружающего воздуха и солнечный свет. Рассеяние – не проблема, а возможность точных измерений. Электрическое управление скирмионной фазой. Академик Борис Патон отмечает 100-летний юбилей.

В Москве состоялась 12-я церемония вручения национальных стипендий L'oreal-Unesco «Для женщин в науке»
26 ноября в Москве в Государственном музее изобразительных искусств имени А.С. Пушкина прошла 12-я церемония вручения национальных стипендий L'ORÉAL-UNESCO «Для женщин в науке». Десяти молодым российским женщинам-учёным вручены стипендии, призванные помочь талантливым и перспективным специалистам в различных областях знаний развивать свою научную карьеру в России.

Открыта регистрация на заочный этап Межрегионального химического турнира
Открыта регистрация на заочный этап Межрегионального химического турнира. Химический турнир – это командное творческое соревнование для школьников в формате мини-конференции. Команда может состоять из 4 - 6 человек, зарегистрироваться можно до 15 декабря включительно. Тема химического турнира этого учебного года – «Химия и океан».

Эффект лотоса
Никельшпарг Эвелина Ильинична
Кратко и поэтично об одном из самых известных эффектов, который так любят школьники и участники наноолимпиады - об эффекте лотоса...

Рентгеновская микроскопия
А.В.Афонин, Мельников Геннадий Семенович
В предлагаемом кратком обзоре сделана попытка оценки возможностей применения рентгеновских методов анализа регулярных структур. Обзор может быть полезен участникам наноолимпиады и всем, кто интересуется современными методами анализа и их последовательным развитием.

Как работает оптический нанопинцет
Богданов Константин Юрьевич
Оптический (или лазерный) пинцет представляет из себя устройство, использующее сфокусированный луч лазера для передвижения микроскопических объектов и удержания их в определённом месте. Автор этой статьи постарается в популярной форме ответить на вопрос - почему некоторые частицы, оказавшись в лазерном луче, стремятся в ту область, где интенсивность света максимальна, т.е. в фокус. И это устройство теперь связано с Нобелевскими премиями навечно!

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.