اثبات مفهوم نشان می دهد که الکترون ها در قلع ژرمانیوم سریعتر از سیلیکون یا ژرمانیوم حرکت می کنند

اثبات مفهوم نشان می دهد که الکترون ها در قلع ژرمانیوم سریعتر از سیلیکون یا ژرمانیوم حرکت می کنند

تمبر زمان: 2 ژوئن 2023 ساعت 11:33 صبح
گره منبع: 2695095
02 ژوئن 2023 (اخبار نانوورکدانشمندان تحقیقاتی CEA-Leti نشان داده‌اند که الکترون‌ها و سایر حامل‌های بار می‌توانند در قلع ژرمانیوم سریع‌تر از سیلیکون یا ژرمانیوم حرکت کنند و ولتاژهای عملیاتی کمتر و ردپای کوچک‌تری را در عمودی نسبت به دستگاه‌های مسطح ممکن می‌سازند. این موفقیت اثبات مفهومی به این معنی است که ترانزیستورهای عمودی ساخته شده از قلع ژرمانیوم نامزدهای امیدوارکننده ای برای تراشه های کم مصرف و عملکرد بالا و احتمالاً رایانه های کوانتومی آینده هستند. ژرمانیوم-قلع ترانزیستور تحرک الکترونی 2.5 برابر بیشتر از یک ترانزیستور مشابه ساخته شده از ژرمانیوم خالص است. GeSn در غیر این صورت با موجود سازگار است فرآیند CMOS برای ساخت تراشه از آنجایی که ژرمانیوم و قلع از همان گروه جدول تناوبی سیلیکون می آیند، این ترانزیستورها می توانند مستقیماً در تراشه های سیلیکونی معمولی با خطوط تولید موجود ادغام شوند. مقاله ای که به تازگی منتشر شده در مهندسی ارتباطات (“Vertical GeSn nanowire MOSFETs for CMOS beyond silicon”) خاطرنشان می کند که «آلیاژهای GeSn با تغییر محتوای Sn و باندهای قابل تنظیم در ساختارهای ناهمسان با Ge و SiGe یک باند انرژی قابل تنظیم ارائه می دهند. در واقع، گزارش اخیر نشان داده است که استفاده از Ge0.92Sn0.08 به عنوان منبع بالای نانوسیم های جنرال الکتریک (NW) عملکرد p-MOSFET را افزایش می دهد. میکروگراف الکترونی ترانزیستور ژرمانیوم-قلع میکروگراف الکترونی ترانزیستور ژرمانیوم-قلع: طراحی از هندسه نانوسیم سه بعدی پیروی می کند که در آخرین نسل پردازنده های کامپیوتری نیز استفاده می شود. (تصویر: Forschungszentrum Jülich) "علاوه بر خواص بی‌سابقه‌ی الکترواپتیکی، مزیت اصلی باینری‌های GeSn این است که می‌توانند در همان راکتورهای اپیتاکسی مانند آلیاژهای Si و SiGe رشد کنند و یک پلت‌فرم نیمه‌رسانای نوری تمام گروه IV را قادر می‌سازند. این مقاله می‌گوید که می‌تواند به صورت یکپارچه روی Si یکپارچه شود. آن تحقیق پروژه شامل مشارکت‌های چندین سازمان علاوه بر CEA-Leti بود که پشته‌های همپایه را ارائه کرد. Epitaxy بر روی یک قالب بسیار منظم، یک بستر سیلیکونی، با ساختار کریستالی بسیار دقیق انجام می شود. با تغییر مواد، CEA-Leti ساختار کریستالی الماس خود را در لایه‌هایی که روی آن قرار داده بود، تکرار کرد. ژان میشل هارتمن، یکی از همکاران CEA و سرپرست تیم، گفت: «اپیتاکسی هنر ساخت چند لایه با کپی کردن ساختار اصلی است و در دمای پایین با پیش سازهای گازی در راکتور رسوب بخار شیمیایی (CVD) انجام می شود. اپیتاکسی IV در CEA-Leti. رسوب گذاری این نوع پشته و تسلط بر رشد لایه همپایی یک مرحله بسیار پیچیده در جریان فرآیندی است که نیاز به استوانه های طرح دار و رسوب دهی پشته دروازه ای منسجم دارد - به طور خلاصه، ساخت کل دستگاه. CEA-Leti، یکی از معدود RTO در سطح جهان که قادر است چنین پشته های پیچیده Ge/GeSn دوپ شده در محل را ذخیره کند، بخشی از تحقیقات مشترک گزارش شده در مقاله را انجام داد. هارتمن، یکی از نویسندگان مقاله توضیح داد: «این همکاری پتانسیل GeSn با شکاف کم را برای ترانزیستورهای پیشرفته با خواص الکتریکی جالب، مانند تحرک حامل بالا در کانال، ولتاژهای عملیاتی پایین و ردپای کوچکتر نشان داد. «صنعتی شدن هنوز خیلی دور است. ما در حال پیشرفت در سطح هنر و نشان دادن پتانسیل قلع ژرمانیوم به عنوان یک ماده کانال هستیم. این کار همچنین شامل دانشمندانی از ForschungsZentrum Jülich، آلمان بود. دانشگاه لیدز، انگلستان؛ IHP- نوآوری برای میکروالکترونیک با کارایی بالا، فرانکفورت (اودر)، آلمان، و دانشگاه RWTH آخن، آلمان.

تمبر زمان:

بیشتر از نانورک