Η απόδειξη της ιδέας δείχνει ότι τα ηλεκτρόνια κινούνται πιο γρήγορα στον κασσίτερο γερμανίου από ότι στο πυρίτιο ή το γερμάνιο

02 Ιουνίου 2023 (Ειδήσεις Nanowerk) Οι ερευνητές του CEA-Leti απέδειξαν ότι τα ηλεκτρόνια και άλλοι φορείς φορτίου μπορούν να κινούνται ταχύτερα στον κασσίτερο γερμανίου παρά στο πυρίτιο ή το γερμάνιο, επιτρέποντας χαμηλότερες τάσεις λειτουργίας και μικρότερα ίχνη σε κατακόρυφες από ό,τι σε επίπεδες συσκευές. Αυτή η σημαντική ανακάλυψη σημαίνει ότι τα κάθετα τρανζίστορ από κασσίτερο γερμανίου είναι πολλά υποσχόμενοι υποψήφιοι για μελλοντικά τσιπ χαμηλής κατανάλωσης και υψηλής απόδοσης και πιθανώς κβαντικούς υπολογιστές. γερμάνιο-κασσίτερο τρανζίστορ παρουσιάζουν κινητικότητα ηλεκτρονίων που είναι 2.5 φορές υψηλότερη από ένα συγκρίσιμο τρανζίστορ από καθαρό γερμάνιο. Το GeSn είναι κατά τα άλλα συμβατό με το υπάρχον Διαδικασία CMOS για την κατασκευή τσιπ. Επειδή το γερμάνιο και ο κασσίτερος προέρχονται από την ίδια ομάδα περιοδικού πίνακα με το πυρίτιο, αυτά τα τρανζίστορ θα μπορούσαν να ενσωματωθούν απευθείας σε συμβατικά τσιπ πυριτίου με τις υπάρχουσες γραμμές παραγωγής. Ένα έγγραφο που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο Τεχνολογία Επικοινωνιών (“Κάθετα MOSFET νανοσύρματα GeSn για CMOS πέρα ​​από πυρίτιο”) σημειώνει ότι «Τα κράματα GeSn προσφέρουν ένα ρυθμιζόμενο ενεργειακό διάκενο μεταβάλλοντας την περιεκτικότητα σε Sn και ρυθμιζόμενες μετατοπίσεις ζώνης σε επιταξιακές ετεροδομές με Ge και SiGe. Μάλιστα, πρόσφατη έκθεση έδειξε ότι η χρήση του Ge0.92Sn0.08 ως πηγή πάνω από τα νανοσύρματα Ge (NWs) ενισχύει τις επιδόσεις του p-MOSFET." Ηλεκτρονική μικρογραφία του τρανζίστορ γερμανίου-κασσιτέρου: Ο σχεδιασμός ακολουθεί μια τρισδιάστατη γεωμετρία νανοσύρματος που χρησιμοποιείται επίσης στην τελευταία γενιά επεξεργαστών υπολογιστών. (Εικόνα: Forschungszentrum Jülich) «Εκτός από τις άνευ προηγουμένου ηλεκτρο-οπτικές ιδιότητές τους, ένα σημαντικό πλεονέκτημα των δυαδικών ψηφίων GeSn είναι επίσης ότι μπορούν να αναπτυχθούν στους ίδιους αντιδραστήρες επιταξίας με τα κράματα Si και SiGe, επιτρέποντας μια πλατφόρμα οπτοηλεκτρονικών ημιαγωγών όλων των ομάδων IV που μπορεί να ενσωματωθεί μονολιθικά στο Si», αναφέρει η εφημερίδα. Αυτή η έρευνα του έργου περιελάμβανε συνεισφορές από διάφορους οργανισμούς εκτός από το CEA-Leti, το οποίο παρέδωσε τις επιταξιακές στοίβες. Η επιταξία πραγματοποιείται σε ένα πολύ διατεταγμένο πρότυπο, ένα υπόστρωμα πυριτίου, με πολύ ακριβή κρυσταλλική δομή. Με την αλλαγή του υλικού, το CEA-Leti αντιτύπωσε την κρυσταλλική δομή του διαμαντιού στα στρώματα που έβαλε στην κορυφή. «Η επιταξία είναι η τέχνη της κατασκευής πολλαπλών στρωμάτων με αντιγραφή της αρχικής δομής και εκτελείται σε χαμηλή θερμοκρασία με αέριες πρόδρομες ουσίες σε έναν αντιδραστήρα χημικής εναπόθεσης ατμών (CVD)», δήλωσε ο Jean-Michel Hartmann, μέλος της CEA και επικεφαλής της ομάδας, IV επιταξία στο CEA-Leti. Η εναπόθεση αυτού του είδους στοίβας και ο έλεγχος της ανάπτυξης του επιταξιακού στρώματος είναι ένα εξαιρετικά περίπλοκο βήμα σε μια ροή διαδικασίας που απαιτεί κυλίνδρους με σχέδια και ομοιόμορφη εναπόθεση στοίβας πύλης - εν ολίγοις, κατασκευή ολόκληρης της συσκευής. Το CEA-Leti, ένας από τους λίγους RTO παγκοσμίως που είναι σε θέση να εναποθέσει τέτοιες σύνθετες επιτόπιες ντοπαρισμένες στοίβες Ge/GeSn, πραγματοποίησε αυτό το μέρος της κοινής έρευνας που αναφέρεται στο έγγραφο. «Η συνεργασία έδειξε τη δυνατότητα του GeSn με χαμηλό διάκενο ζώνης για προηγμένα τρανζίστορ με ενδιαφέρουσες ηλεκτρικές ιδιότητες, όπως υψηλές κινητικότητες φορέα στο κανάλι, χαμηλές τάσεις λειτουργίας και μικρότερο αποτύπωμα», εξήγησε ο Hartmann, συν-συγγραφέας της εργασίας. «Η εκβιομηχάνιση είναι ακόμα μακριά. Προχωράμε στην τελευταία λέξη της τεχνολογίας και δείχνουμε τις δυνατότητες του κασσίτερου γερμανίου ως υλικό καναλιού». Η εργασία περιελάμβανε επίσης επιστήμονες από το ForschungsZentrum Jülich, Γερμανία. Πανεπιστήμιο του Λιντς, Ηνωμένο Βασίλειο· IHP- Innovations for High Performance Microelectronics, Frankfurt (Oder), Germany, and RWTH Aachen University, Germany.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• Minting the Future με την Adryenn Ashley. Πρόσβαση εδώ.
• Αγορά και πώληση μετοχών σε εταιρείες PRE-IPO με το PREIPO®. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63102.php