Команда исследователей с членами из Университета Калифорнии и Университета Райса нашла способ, чтобы заставить плоский транзистор бросить вызов теоретическим ограничениям на полевые транзисторы. В своей работе они считают, что это может привести к потребительским устройствам, которые имеют электронику меньшего размера с более длительным сроком службы батареи.
В настоящее время материалы и тип архитектуры, используемые в создании малых бытовых электронных устройств, стремительно приближаются к порогу, на котором предстоит сделать компромисс - уменьшение транзисторов или увеличение требований мощности - из-за уникальной природы полевых транзисторов, сокращая канал, который они используют, требуя больше энергии в логарифмической шкале. Таким образом, чтобы по-прежнему делать полевые транзисторы еще меньше и заставить их использовать меньше энергии, необходимо осуществить две вещи. Во-первых, должен быть найден другой материал канала, который позволит включать высокие токи при низких напряжениях. Второй способ должен быть найден, чтобы снизить напряжение, необходимое для полевых транзисторов.
Исследователи сделали набеги по первому требованию, создав полевые транзисторы с металлическими-оксид-полупроводниковыми материалами. Второй путь оказался более сложным. В этом последнем усилии, исследователи рассмотрели туннелирование, чтобы уменьшить требования напряжения, результаты которого получили название, естественно, туннельных полевых транзисторов. Они требуют меньше напряжения, потому что они покрыты стеком гейтов и работают посредством транспортировки заряда с помощью квантового туннелирования. Устройство, построенное исследователями, основано на двумерном двуслое дисульфида молибдена и объемного германия, и продемонстрировало отрицательное дифференциальное сопротивление, маркер туннелирования, и очень крутой подпороговый наклон (свойство переключения, связанные с быстрым включением), который упал ниже классического теоретического предела.
Работа исследователей представляет существенный прогресс в решении проблемы минитюаризации для устройств электроники будущего, но, как исследователи отметили, им еще многое предстоит сделать. Они выражают оптимизм, что дальнейшее улучшение приведет не только к лучшим пользовательскими устройствам, но и крошечным датчикам, которые могут быть введены в организм, чтобы помочь мониторить за здоровьем.
|