การพิสูจน์แนวคิดแสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าในดีบุกเจอร์เมเนียมมากกว่าในซิลิคอนหรือเจอร์เมเนียม

02 มิ.ย. 2023 (ข่าวนาโนเวิร์ค) นักวิทยาศาสตร์การวิจัยของ CEA-Leti ได้แสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนและตัวพาประจุอื่นๆ สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าในเจอร์เมเนียมดีบุกมากกว่าในซิลิคอนหรือเจอร์เมเนียม ทำให้แรงดันไฟฟ้าในการทำงานลดลงและรอยเท้าในแนวตั้งเล็กกว่าในอุปกรณ์ระนาบ ความก้าวหน้าในการพิสูจน์แนวคิดนี้หมายความว่าทรานซิสเตอร์แนวตั้งที่ทำจากดีบุกเจอร์เมเนียมมีแนวโน้มว่าจะเป็นตัวเลือกสำหรับชิปประสิทธิภาพสูงที่ใช้พลังงานต่ำและคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคต เจอร์เมเนียม-ดีบุก ทรานซิสเตอร์ มีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนซึ่งสูงกว่าทรานซิสเตอร์ที่ทำจากเจอร์เมเนียมบริสุทธิ์ถึง 2.5 เท่า GeSn นั้นเข้ากันได้กับ GeSn ที่มีอยู่ กระบวนการซีมอส สำหรับการผลิตชิป เนื่องจากเจอร์เมเนียมและดีบุกมาจากกลุ่มตารางธาตุเดียวกันกับซิลิคอน ทรานซิสเตอร์เหล่านี้จึงสามารถรวมเข้ากับชิปซิลิคอนทั่วไปกับสายการผลิตที่มีอยู่ได้โดยตรง บทความที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ใน วิศวกรรมการสื่อสาร (“Vertical GeSn nanowire MOSFETs for CMOS beyond silicon”) ตั้งข้อสังเกตว่า "โลหะผสม GeSn นำเสนอแถบพลังงานที่ปรับได้โดยการเปลี่ยนแปลงเนื้อหา Sn และออฟเซ็ตของแถบที่ปรับได้ในโครงสร้างเฮเทอโรแอกเซียลแบบ epitaxis ด้วย Ge และ SiGe ในความเป็นจริงรายงานล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการใช้ Ge0.92Sn0.08 ในฐานะแหล่งที่มาที่อยู่ด้านบนของ Ge nanowires (NWs) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของ p-MOSFET” ภาพไมโครกราฟอิเล็กตรอนของทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียม-ดีบุก: การออกแบบเป็นไปตามรูปทรงเส้นลวดนาโน 3 มิติที่ใช้ในโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์รุ่นล่าสุดด้วย ข้อได้เปรียบที่สำคัญของไบนารี GeSn ก็คือสามารถปลูกได้ในเครื่องปฏิกรณ์แบบ epitaxy แบบเดียวกับโลหะผสม Si และ SiGe ซึ่งช่วยให้เกิดแพลตฟอร์มเซมิคอนดักเตอร์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบ IV กลุ่มทั้งหมด (ภาพ: Forschungszentrum Jülich) ที่สามารถบูรณาการแบบเสาหินบน Si ได้” รายงานรายงาน การวิจัยโครงการดังกล่าวได้รับการสนับสนุนจากหลายองค์กร นอกเหนือจาก CEA-Leti ซึ่งได้ส่งมอบ epitaxis stacks Epitaxy ดำเนินการบนเทมเพลตที่ได้รับการจัดลำดับอย่างมาก ซึ่งเป็นสารตั้งต้นซิลิกอน ซึ่งมีโครงสร้างผลึกที่แม่นยำมาก ด้วยการเปลี่ยนวัสดุ CEA-Leti จึงจำลองโครงสร้างผลึกเพชรในชั้นที่วางไว้ด้านบน “Epitaxy เป็นศิลปะของการสร้างหลายชั้นโดยการทำซ้ำโครงสร้างเดิม และดำเนินการที่อุณหภูมิต่ำด้วยสารตั้งต้นที่เป็นก๊าซในเครื่องปฏิกรณ์การสะสมไอสารเคมี (CVD)” Jean-Michel Hartmann เพื่อนร่วมงานของ CEA และหัวหน้าทีมกลุ่ม- IV epitaxy ที่ CEA-Leti การสะสมสแต็กประเภทนี้และการควบคุมการเจริญเติบโตของชั้น epitaxis เป็นขั้นตอนที่ซับซ้อนอย่างยิ่งในการไหลของกระบวนการ ซึ่งต้องใช้กระบอกสูบที่มีลวดลายและการสะสมสแต็กเกทที่เป็นไปตามรูปแบบ พูดง่ายๆ ก็คือ การผลิตอุปกรณ์ทั้งหมด CEA-Leti หนึ่งใน RTO ไม่กี่แห่งทั่วโลกที่สามารถฝากสแต็ก Ge/GeSn ที่เจือในแหล่งกำเนิดที่ซับซ้อนดังกล่าว ได้ดำเนินการเป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยร่วมที่รายงานในรายงานฉบับนี้ “การทำงานร่วมกันนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของ GeSn แบบแถบแบนด์ต่ำสำหรับทรานซิสเตอร์ขั้นสูงที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่น่าสนใจ เช่น ความคล่องตัวของตัวพาหะสูงในช่องสัญญาณ แรงดันไฟฟ้าในการทำงานต่ำ และรอยเท้าที่เล็กลง” Hartmann ผู้ร่วมเขียนรายงานอธิบาย “อุตสาหกรรมยังห่างไกล เรากำลังก้าวล้ำหน้าและแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของเจอร์เมเนียมดีบุกในฐานะวัสดุช่องทาง” งานนี้ยังรวมถึงนักวิทยาศาสตร์จาก ForschungsZentrum Jülich ประเทศเยอรมนี มหาวิทยาลัยลีดส์ สหราชอาณาจักร; IHP- นวัตกรรมสำหรับไมโครอิเล็กทรอนิกส์ประสิทธิภาพสูง, แฟรงก์เฟิร์ต (โอเดอร์), เยอรมนี และมหาวิทยาลัย RWTH Aachen ประเทศเยอรมนี

• เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
• เพลโตไอสตรีม. ข้อมูลอัจฉริยะ Web3 ขยายความรู้ เข้าถึงได้ที่นี่.
• การสร้างอนาคตโดย Adryenn Ashley เข้าถึงได้ที่นี่.
• ซื้อและขายหุ้นในบริษัท PRE-IPO ด้วย PREIPO® เข้าถึงได้ที่นี่.
• ที่มา: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63102.php