01
А
Астрономия
02
Б
Биология
03
Г
Гуманитарные науки
04
М
Математика и CS
05
Мд
Медицина
06
Нз
Науки о Земле
07
С
Сельское хозяйство
08
Т
Технические науки
09
Ф
Физика
10
Х
Химия и науки о материалах
Физика
19 декабря 2017

Создан транзистор на эффекте отрицательной емкости

Схематическое строение нового типа транзистора
Ecole Polytehnique Federale de Lausanne

Ученые экспериментально продемонстрировали устройство, использующее преимущество отрицательной электрической емкости. Новый тип транзистора потребляет существенно меньше энергии, как и предсказывала разработанная в 2008 году теория. Результаты изложены на страницах журнала Nature Nanotechnology.

Емкость — это характеристика проводника накапливать электрический заряд. В обычной ситуации она всегда положительна, однако около десяти лет назад сотрудники Университета Пердью разработали теорию, согласно которой использование сегнетоэлектрического материала в части транзистора под названием затвор создаст систему с отрицательной емкостью. Сейчас транзисторы — это основные компоненты множества современных электронных приборов, в том числе микропроцессоров. Подобная их модификация позволит создавать устройства с меньшим расходом энергии, что, например, обеспечит большее время автономной работы от аккумулятора.

Чтобы воплотить в жизнь идею теоретиков, экспериментаторы использовали сверхтонкий слой полупроводника (дисульфида молибдена MoS2), чтобы создать соседний с затвором транзистора участок. Сам затвор был также модифицирован: один из слоев в его структуре был сделан из сегнетоэлектрика (оксид циркония-гафния Hf0,5Zr0,5O2) вместо обычно применяемого диэлектрика (оксида гафния HfO2).

«Всеобъемлющая задача — это создание более эффективного транзистора, потребляющего меньшее количество энергии, — прокомментировал работы руководитель коллектива Пэйдэ Е из Университета Пердью. — Это особенно важно для приборов с ограниченным запасом энергии, таким как мобильные телефоны, распределенные датчики и компоненты для Интернета вещей».

В данный момент созданный транзистор не может переключаться с частотой, необходимой для применения в компьютерах, однако авторы не намерены останавливаться и надеются создать достаточно быстрое устройство. Более того, уже созданный прототип может существенно повлиять на целое направление, где транзисторы высоких частот не нужны, а энергоэффективность является одним из главных требований.

Комментарии

Все комментарии
Обсуждаемое