Samsung præsenterer en ny grafen enhedsstruktur

Samsung Advanced Institute of Technology, kerne -FoU -inkubatoren til Samsung Electronics, har udviklet en ny transistorstruktur ved hjælp af grafen.

Som offentliggjort online i tidsskriftet Videnskab på torsdag, 17 maj, denne forskning anses for at have bragt os et skridt tættere på udviklingen af ​​transistorer, der kan overvinde grænserne for konventionelt silicium.

I øjeblikket, halvlederenheder består af milliarder af siliciumtransistorer. For at øge ydeevnen af ​​halvledere (enheders hastighed), mulighederne måtte være enten at reducere størrelsen af ​​individuelle transistorer for at forkorte elektronernes rejseafstand, eller at bruge et materiale med højere elektronmobilitet, som giver mulighed for hurtigere elektronhastighed. I de sidste 40 år, industrien har øget ydeevnen ved at reducere størrelsen. Imidlertid, eksperter mener, at vi nu nærmer os de potentielle grænser for nedskalering.

Da grafen har elektronmobilitet omkring 200 gange større end siliciums, det er blevet betragtet som en potentiel erstatning. Selvom et problem med grafen er, at i modsætning til konventionelle halvledende materialer, strømmen kan ikke afbrydes, fordi den er semi-metallisk. Dette er blevet nøglespørgsmålet i realiseringen af ​​grafentransistorer. Både til- og frastrømning af strøm er påkrævet i en transistor for at repræsentere "1" og "0" af digitale signaler. Tidligere løsninger og forskning har forsøgt at omdanne grafen til en halvleder. Imidlertid, dette reducerede mobiliteten af ​​grafen radikalt, fører til skepsis over for gennemførligheden af ​​grafentransistorer.

Ved at omstrukturere de grundlæggende driftsprincipper for digitale switches, Samsung Advanced Institute of Technology har udviklet en enhed, der kan slukke for strømmen i grafen uden at forringe mobiliteten. Den påviste grafen-silicium Schottky-barriere kan tænde eller slukke strøm ved at kontrollere højden af ​​barrieren. Den nye enhed fik navnet Barristor, efter dens barriere-kontrollerbare funktion.

Ud over, at udvide forskningen i muligheden for logiske enhedsapplikationer, den mest grundlæggende logiske gate (inverter) og logiske kredsløb (halv-adder) blev fremstillet, og grundlæggende operation (tilsætning) blev demonstreret.

Samsung Advanced Institute of Technology ejer 9 store patenter relateret til strukturen og driftsmetoden for Graphene Barristor.