Berkeley Lab 2D Transistor könnte Morgen Elektronik Supercharge.

Graphen ist regelmäßig in der Elektronikfertigung angepriesen als ein "super Material" — man in der Lage, alles zu tun, dass Silizium tut, außer besser. Aber das ist nicht gut genug für ein Team in Berkeley Labs. Sie haben Graphen mit zwei anderen innovativen Materialien erstelle ich die weltweit erste 2D Bereich Effekte Transistor kombiniert. Ihre Geräte sind zu viel, viel schneller.

Ein Feldeffekt-Transistors ist eine unipolare Transistor und unter modernen elektronischen Geräte allgegenwärtig. Es nutzt ein elektrisches Feld um Ladungsträger (Elektronen und Löcher) Arbeitsweise zu kontrollieren. Dies ist gegen konventionelle Transistoren, die auf winzige Metall Leitungen gemäß der Silizium-Wafer. Ein FET hat drei Hauptkomponenten: die Quelle (wo sind die Elektronen aus kommend), ein Abfluss (wo die Elektronen gehen) und ein Tor (die wirkt wie ein ein-/ Ausschalter für den Transistor, seine Position abhängig von der Spannung anliegt). Das Problem mit der aktuellen Generation von FETs ist, dass Mängel in den kristallinen Strukturen dieser drei Komponenten verursachen Störungen in der Bewegung der Elektronen, die Spannungen steigen mit zunehmender.

Die Berkeley Lab Neugerät ist nur sechs Atomlagen dick – daher die 2D Nomenklatur – und nutzt Graphen als Tor, Source und Drain; Neben hexagonale Bornitrid (h-BN) als Isolator und Molybdän (Molybdän-Disulfid) als Kanal. Jedes einzelne Atom dicken Schicht war zunächst mechanisch geblähter (einen größeren Block des Materials abrasiert) legte dann sorgfältig auf eine flexible Silizium-Wafer. Van der Waal Kräfte halten die sechs Schichten zusammen, anstatt, z. B. chemische kovalente Bindungen. Da jede Schicht einzeln erstellt und dann auf die Unterkonstruktion gelegt, Forscher sind in der Lage, strukturelle Mängel zu minimieren auf molekularer Ebene.

"Unsere 2D FETs zu konstruieren, so dass jede Komponente aus geschichteten Materialien mit van der Waals Schnittstellen hergestellt wird, bieten wir eine einzigartiges Gerätestruktur in der die Dicke der einzelnen Komponenten ohne jede Oberflächenrauigkeit, nicht einmal auf atomarer Ebene, klar definierte" Ali Javey, das Projekt leitende Forscher sagte in einer Presseerklärung. "Die Ergebnisse zeigen das Versprechen mit einer All-lagige Materialsystem für zukünftige Elektronikanwendungen." "

2D FET hat bereits gezeigt, versprechen als einen superschnellen Transistor seine Fähigkeit, schnell fahren sein Tor (ein- und ausschalten) und unveränderlichen Elektron Mobilität (wie gut Elektronen von der Quelle zum Abfluss bewegen) bei hohen Spannungen gegeben. Dies führe zu einer neuen Generation von lächerlich-schnelle CMOS-Chips, die die Verarbeitungsgeschwindigkeit der mobilen Elektronik um Größenordnungen steigern könnte. Natürlich müssen die Technologie den Sprung vom Labor Fab zuerst zu machen. [Berkeley Lab über Extreme Tech - Wiki]