Транзистор,сделанный из нового материала силицена, открывает возможности для создания компьютерных чипов следующего поколения - Гранит науки - 2015-02-11

Образец силиценового транзистора создан учеными Техасского Университета в Остине (University of Texas at Austin). Силицен –кремниевый аналог графена – обладает уникальными электрическими свойствами, но до сих пор не удавалось преодолеть трудности, связанные с его производством и применением. Дежи Акинванде (Deji Akinwande) с коллегами достигли некоторого успеха показав, что из силицена можно сделать транзистор – полупроводниковое устройство для усиления и переключения электронных сигналов и электричества. Сообщение о силиценовом транзисторе опубликовано в февральском номере Nature Nanotechnology. Еще несколько лет назад силицен считался чисто теоретическим материалом – его свойства предсказывались по аналогии с графеном. И углерод, из монослоя которого состоит графен, и кремний – основа силицена - относятся к главной подгруппе IV группы элементов таблицы Менделеева: на внешнем электронном слое атомы этих элементов имеют 4 электрона. По мнению техасских инженеров, переход на силиценовые полупроводники позволит создать гораздо более быстрые и компактные компьютерные чипы. Эффективность таких чипов обусловлена тем, что благодаря структуре силицена – однослойного кремния - электроны на своем пути сталкиваются с меньшим сопротивлением.

Дежи Акинванде, работающий также над созданием графеновых транзисторов, видит преимущества силицена в его связи с кремнием, который для создателей компьютерных чипов является привычным материалом. А «главный прорыв в связи с силиценовыми транзисторами заключается в их эффективном низкотемпературном производстве», цитирует автора пресс-релиз Техасского университета. Однако с силиценом очень трудно работать. Как и в случае графена, толщина силицена всего в один слой атомов кремния, наделяющая его необычными свойствами, делает новый материал сложным для производства. Кроме того, в отличие от того же графена, силицен теряет стабильность при контакте с воздухом. Авторы разработали метод изготовления силицена, минимизирующий его соприкосновение с внешней средой. Для этого горячие пары атомов кремния осаждали на тонкой пластине кристаллического серебра в вакуумной камере, а затем наносили на силицен защитный слой оксида алюминия. Полученный сэндвич отделяли от подложки и переносили (серебром вверх) на основу из оксида кремния. Вытравив часть серебра, получали два электрода будущего транзистора с полоской силицена между ними. Несмотря на демонстрацию технической возможности создания силиценового транзистора, до коммерциализации этой разработки пока еще очень далеко, она требует дополнительных исследований. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».