Reduceret strømforbrug i halvlederenheder

Trappesten er placeret for at hjælpe rejsende med at krydse vandløb. Så længe der er trædesten, der forbinder begge sider af vandet, kan man nemt komme over med få skridt. Efter samme princip har et forskerhold hos POSTECH udviklet teknologi, der halverer strømforbruget i halvlederenheder ved at bruge strategisk placerede nanopartikler.

Et forskerhold ledet af professor Junwoo Son og Dr. Minguk Cho (afdelingen for materialevidenskab og teknik) ved POSTECH er lykkedes med at maksimere koblingseffektiviteten af ​​oxidhalvlederenheder ved at indsætte platinnanopartikler. Resultaterne fra undersøgelsen blev for nylig offentliggjort i Nature Communications .

Oxidmaterialet med metalisolatorens faseovergang, hvor fasen af ​​et materiale hurtigt skifter fra en isolator til et metal, når tærskelspændingen er nået, bliver fremhævet som et nøglemateriale til fremstilling af laveffekt halvlederenheder.

Metal-isolator faseovergangen opstår, når isolatordomæner, flere nanometer brede, omdannes til metaldomæner. Nøglen var at reducere størrelsen af ​​den spænding, der påføres enheden for at øge koblingseffektiviteten af ​​en halvlederenhed.

Forskerholdet lykkedes med at øge koblingseffektiviteten af ​​enheden ved at bruge platinnanopartikler. Når spænding blev påført en enhed, "spredte" en elektrisk strøm gennem disse partikler, og der opstod en hurtig faseovergang.

Enhedens hukommelseseffekt steg også med mere end en million gange. Generelt, efter at spændingen er afbrudt, skifter disse enheder straks til isolatorfasen, hvor der ikke løber nogen strøm; denne varighed var ekstremt kort med 1 milliontedel af et sekund. Det blev dog bekræftet, at hukommelseseffekten vedrørende den tidligere affyring af enhederne kan øges til flere sekunder, og enheden kunne betjenes igen med relativt lav spænding på grund af de resterende metalliske domæner, der forbliver i nærheden af ​​platinnanopartiklerne.

Denne teknologi forventes at være afgørende for udviklingen af ​​næste generations elektroniske enheder, såsom intelligente halvledere eller neuromorfe halvlederenheder, der kan behandle enorme mængder data med mindre strøm. + Udforsk yderligere

Højtydende hysteresefri perovskit-transistorer