Чтение RSS
[not-group=5] [/not-group] [group=5] [/group]
Сделать стартовой Добавить в избранное


Статистика

Яндекс.Метрика
 
6-09-2015, 22:45
Раздел: Хай-тек

Транзистор из черного фосфора способный работать при очень низких напряжениях

Исследователи из Центра фундаментальных наук и физики интегрированных наноструктур университета Сонгюнгван, обнаружили способ управления свойствами черного фосфора. Этот материал начинает вести себя как полупроводник n-типа (с электронной проводимостью), p-типа (с "дырочной" проводимостью) и амбиполярного, n-типа и p-типа одновременно. Такое происходит при изменении толщины этого материала, что влияет на ширину его запрещенной зоны. Подобного эффекта можно добиться путем введения примесей различных металлов. Используя свое открытие, корейские исследователи смогли создать из черного фосфора транзистор, способный работать при более низких напряжениях, нежели транзисторы, изготовленные из традиционного кремния.

Черный фосфор, или фосфорен, является одним из недавних пополнений семейства условно двухмерных материалов. В течение почти столетия этот материал существовал лишь на пыльных страницах каталогов химических веществ, но он получил новую жизнь в прошлом году, когда ученым удалось отслоить листы фосфора, имеющие толщину в 10-20 атомных слоев.

Фосфорен имеет врожденную запрещенную зону, в отличие от графена, у которого запрещенная зона возникает только в результате некоторых воздействий. Ширина запрещенной зоны фосфорена может изменяться в достаточно широких пределах, что делает материал пригодным для использования в электронике и, особенно, оптоэлектронике.

Однако корейские исследователи пропустили перспективную область оптоэлектроники и начали исследования возможности конкуренции черного фосфора с кремнием в обычной полупроводниковой электронике. Именно тогда и выяснилось, что ширина запрещенной зоны материала зависит напрямую от толщины слоя, и это является грозным оружием в деле конкурентной борьбы с "могущественным" кремнием и другими полупроводниковыми материалами.

Исследователи обнаружили, что при условии использования алюминия в качестве материала контактов, слой фосфорена, толщиной 13 нанометров, подобно графену, имеет амбиполярные полупроводниковые свойства. Более тонкие листы фосфорена, толщиной до 3 нанометров, демонстрируют свойства n-типа с соотношением тока во включенном и выключенном состоянии, равным 105. И чем тоньше удается сделать листы фосфорена, тем более высоким получается значение вышеуказанного соотношения.

Но новому материалу предстоит проделать еще очень долгий путь до начала его практического применения.

Для того, чтобы использовать фосфорен даже в ограниченном круге электронных приборов, требуется масштабируемая технология его производства. Ведь способ расщепления кристалла фосфора на слои, используемый в лабораториях, не дает прогнозируемых показателей. Получаемые таким способом слои фосфорена имеют неоднородную ширину и произвольную форму, из-за чего их можно использовать разве что в лабораторных исследованиях. Но сейчас ученые уже работают над технологией химического осаждения фосфорена их паровой фазы, и в случае успеха перспективы использования этого материала могут измениться кардинальным образом.

По материалам dailytechinfo.org.

Просмотрело: 1016 Комментариев: 0
Информация
Комментировать статьи на нашем сайте возможно только в течении 1 дней со дня публикации.
 
При использовании материалов ссылка на источник обязательна. © 2013-2017