Forskere bygger kulstof-nanorørtransistorer, der overgår dem, der er lavet med silicium

(Phys.org) – Et team af forskere ved Peking University har bygget en carbon nanorør-baseret arbejdstransistor og rapporterer, at den klarede sig bedre end større transistorer lavet med silicium. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , holdet beskriver, hvordan de byggede transistoren, hvordan det fungerede, og de udfordringer, der stadig er, før sådanne transistorer kan masseproduceres.

Alle i computerbranchen ved, at grænsen for, hvilke siliciumbaserede transistorer kan gøres mindre, rykker stadig nærmere, så mange hold rundt om i verden søger efter en passende erstatning. En af de mest lovende kandidater er kulstof nanorør - på grund af deres unikke egenskaber, transistorer baseret på dem kunne være mindre, hurtigere og mere effektivt. Desværre, vanskeligheden ved at dyrke kulstofnanorør og deres til tider sarte natur betyder, at der ikke er fundet en måde at fremstille dem og masseproducere dem på. I denne nye indsats, forskerne rapporterer om en metode til at skabe kulstof nanorør-transistorer, der er egnede til test, men ikke masseproduktion.

For at skabe transistorerne, forskerne tog en ny tilgang - i stedet for at dyrke kulstofnanorør, der havde visse ønskede egenskaber, de dyrkede nogle og satte dem tilfældigt på en siliciumoverflade og tilføjede derefter elektronik, der ville fungere med de egenskaber, de havde - tydeligvis ikke en strategi, der ville fungere til masseproduktion, men en, der gjorde det muligt at bygge en kulstof nanorør-transistor, der kunne testes for at se, om den ville verificere teorier om dens ydeevne. At indse, at der stadig ville være skaleringsproblemer ved at bruge traditionelle elektroder, forskerne byggede en ny slags ved at ætse meget små plader af grafen. Resultatet var en meget lille transistor, holdet rapporterer, i stand til at flytte mere strøm end en standard CMOS-transistor ved brug af kun halvdelen af ​​den normale mængde spænding. Det var også hurtigere på grund af en meget kortere skiftforsinkelse, takket være den iboende forsinkelse på kun 70 femtosekunder.

Det arbejde, som teamet udfører i Kina, er vigtigt, fordi det giver fysisk bevis for, at penge, der bliver brugt på forskning i kulstofnanorør som en levedygtig erstatning for silicium, faktisk vil betale sig, hvis der kan findes en måde at masseproducere dem på.

© 2017 Phys.org