Новый подход к интегральным микросхемам, предполагающий комбинирование атомов полупроводников в нанопровода и структуры на кремниевых поверхностях, кажется перспективным для создания нового поколения скоростных и эффективных электронных и фотонных устройств. Инженеры из Калифорнийского университета в Дэвисе недавно с помощью нового метода продемонстрировали трехмерные нанопроводные транзисторы, которые открывают захватывающие возможности интегрирования других полупроводников, таких как нитрид галлия, на кремниевых основах. «Кремний не способен сделать все на свете», отметил профессор Саиф Ислам. Микросхемы, основанные на традиционном легированном кремнии, достигли предела размера, что ограничивает скорость операции и плотность интеграции. Кроме того, обычные кремниевые микросхемы не могут функционировать при температурах свыше 250 градусов по Цельсию, или работать с высоким напряжением, и не применяются в оптике. Новая технология может использоваться, к примеру, в создании датчиков, способных работать при высоких температурах, например, в двигателях самолетов. «В обозримом будущем общество будет использовать множество различных датчиков и систем управления, работающих в экстремальной среде, включая автомобили, водный транспорт, самолеты, нефтяные вышки и рудные шахты, ракеты и космические корабли, а также человеческие импланты», сообщил Ислам. Устройства, состоящие из кремниевых и некремниевых материалов, обеспечивают более высокую скорость и большую эффективность работы. Обычные микросхемы сформированы из легированных слоев кремния и изоляторов, но некремниевые материалы сложно послойно выращивать на кремнии вследствие несовместимости кристаллической структуры и различий в тепловых свойствах. Вместо этого ученые создали кремниевые подложки с наностолбиками материалов, таких как арсенид галлия, нитрид галлия или фосфид индия, и вырастили крошечные нанопроводные мостики между столбиками. «Пленки других материалов мы вырастить на кремнии не можем, а вот нанопровода — вполне», заявил Ислам. Исследователи сумели заставить эти нанопровода работать как транзисторы, и внедрили их в более сложные микросхемы, а также устройства, реагирующие на свет. Они разработали методы, чтобы контролировать количество нанопроводов, их физические свойства и консистенцию. По словам Ислама, суспендированные структуры обладают своими преимуществами: они легче охлаждаются и лучше переносят высокие температуры, чем плоские структуры. Эта проблема весьма актуальна, когда в транзисторе скомбинированы несоответствующие материалы. Новая разработка также упрочивает популярную технологию производства кремниевых интегральных микросхем, вместо того, чтобы создавать совершенно новый метод. Результаты опубликованы в изданиях Advanced Materials, Applied Physics Letters и IEEE Transactions on Nanotechnology. Игорь Анфиногентов15.05.2014 |
Нано
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени | |
Разработана революционная технология, позволяю... |
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
Nature Materials: Новаторские нанополости раздвигают горизонты в удержании света | |
Команда европейских и израильских физиков... |
Nature: В нанотрубках обнаружена сверхэластичность, вызванная окислением | |
Окисление может ухудшить свойства и функц... |
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды | |
Новое исследование физики вибрирующих нанопузы... |
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной | |
Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни... |
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения | |
Нейродегенеративными заболеваниями, такими как... |
Nature Nanotechnology: Созданы новые пикопружины для биомедицинских нужд | |
Исследователи из Хемница, Дрездена и ... |
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод | |
Исследовательская группа, состоящая из со... |
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах | |
Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б... |
Nano Today: Революционные нанодроны делают возможным таргетное лечение рака | |
Новаторское исследование, проведенное под ... |
Создан нанокатализатор для преодоления ограничений технологии электролиза воды | |
Зеленый водород можно получить с помощью ... |
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры | |
У всех представителей животного царства есть ж... |
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей | |
Исследование, проведенное докторантом Пабло С.... |
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц | |
Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ... |
Создан наноматериал, безопасно удаляющий прекурсоры мелкодисперсной пыли | |
За последнее десятилетие состояние мелкодиспер... |
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона | |
Нанопластики взаимодействуют с особым бел... |
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл | |
Наноинженеры создали квазикристалл &mdash... |
Наночастицы Plug and play могут упростить борьбу с разными биологическими целями | |
Инженеры Калифорнийского университета в С... |
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе | |
Исследователи показали, что принципы рабо... |
Из нанотрубок убрали углерод, и их стало намного больше | |
Исследователи из Tokyo Metropolitan Unive... |
Cочетание 2d материалов приводит к созданию структур с удивительными свойствами | |
Создание новых материалов путем комбинирования... |
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь | |
Высокотемпературное пламя используется для&nbs... |
Квантовые стержни открывают трехмерную глубину изображений виртуальной реальности | |
Телевизоры с плоским экраном, в кото... |
Физики представили новую технологию изготовления графеновых устройств | |
Думаете, что знаете о материале все?... |
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками | |
Инженеры разработали наноразмерные татуировки&... |
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани | |
Самое удивительное, что они там, каж... |
Разработан простой и эффективный способ контроля структур методом двухфотонной литографии | |
Новый способ контроля наноразмерного производс... |
Держать удар: ученые улучшили нанопену для защитного спортивного снаряжения | |
Открытие того факта, что футболисты, полу... |