Графен может стать основой для новых транзисторов

// // Новое //

НанотранзисторыДвухслойный графен является перспективной основой для создания TFET-транзисторов (Tunneling Field Effect Transistors, транзисторов на туннельном эффекте), считают итальянские ученые. Переключение в таких устройствах будет облегчено в силу высокого входного и выходного тока даже при низком напряжении питания. Хотя говорить о том, что в ближайшее время графен полностью вытеснит кремний из микроэлектроники, пока рано, признают ученые.

Примечание: На фото изображен двухслойный графен, который более эффективен для туннельного эффекта, нежели обычный графен.

Сразу после открытия графена в 2009 году ученые заговорили о перспективах его применения для создания скоростных  и неэнергоемких электронных устройств, поскольку электроны движутся в графеновой пленке чрезвычайно быстро. Однако, несмотря на утверждения оптимистов, что графен скоро и полностью вытеснит кремний из электроники, возникали определенные трудности, с которыми предстояло справиться.

Одной из главных проблем было то, что графен является  бесщелевым проводником. Для того, чтобы получить щель хотя бы на один электрон-вольт,  графеновая лента должна быть 2 нм шириной и один атом толщиной, а создание такой ленты на современном уровне развития технологий невозможно. В этом отношении перспективным представляется двухслойный графен, в котором энергетическая щель для туннелирующего эффекта обеспечивается благодаря вертикальному электрическому полю между слоями. Проблему представляло то, что высокое междузонное напряжение оказывается слишком высоким для достаточного туннельного эффекта.

Однако, как показали исследования ученых из Пизанского Университета, двухслойный графен все же может стать хорошей основой для TFET-транзисторов с подпороговым размахом напряжения порядка 20 мэв. «Такой порядок достаточен для эффективной работы при низком входном и выходном напряжении и, как следствие, даст возможность обойти проблему энергопотребления, которая в настоящее время затрудняет развитие электронных устройств нового поколения», заявляет ведущий исследование физик Джузеппе Янаконни (Giuseppe Iannaccone).