• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Boornitriidist dielektrikkiht tõotab õhemat elektroonikat

15.04.2012 by Uku Püttsepp Leave a Comment

Tuleviku elektroonikakomponentide ideaaldielektrikuks võib saada üliõhuke heksagonaalse boorntiriidi (h-BN) kile, tänu materjalis toimuva tunnelleerumisefekti homogeensusele. Tulemused esitanud teadlasterühm uuris materjali käitumist tõkkekihina kahe juhi vahel. Avastati, et tunnelleerumisvool sõltub eksponentsiaalselt h-BN kihtide arvust.

Boornitriid kahe juhi vahele paigutatuna.

Sarnaselt grafeenile on võimalik boornitriidi aatomkihi paksuseid kilesid valmistada koorimise teel (exfoliation). Boornitriid on tehnoloogia vallas huvipakkuv materjal, sest sellest toodetavad kiled on väga õhukesed ja defektivabad. Ent vastupidiselt grafeenile on tegemist isolaatoriga.

“Transistoride suurus on üha kahanemas, h-BN on taoliste miniatuursete seadmete dielektrikukihi valikul praegu ilmselt parim materjal,” ütleb meeskonnaliige Liam Britnell, kes on muuhulgas kaastööd teinud nobelistide Andre Geimi ning Konstantin Novoseloviga (grafeeni uurijad). Teadustöösse panustasid lisaks Hollandis, Singapuri, Venemaa ja Ameerika teadlased. Britnell arvab, et h-BN ning grafeeni kombineerimisel on võimalik arendada täiesti uus klass üliõhukesi mitmikkihtmaterjale (multilayer materials). Soosivaks teguriks on tõsiasi, et grafeenil ning h-BN-il on väga sarnased võrekonstandid, ent ometi erinevad elektrilised omadused.

Teadlased on näidanud, et boor-nitriid on suuremate lehtedena heaks grafeenelektroonika substraadiks. Heksagonaalset boornitriidi on võimalik kasutada elektronide tunnelleerumise tõkkekihina kahe grafeenikihi vahel ning vertikaal-tunnelleeruvates grafeentransistorides juhul, kui isolaatorkihi paksus on vähemalt kuus aatomkihti. “Isegi õhukeste h-BN kihtide uurimine on fundamentaaltasandil huvipakkuv tegevus, sest materjali rakendused on elektroonikarakendustes ulatuslikud, seda enam, et selle paksust on võimalik aatomkihi täpsusega modelleerida,” lisab Britnell.

Töörühm uuris h-BN elektrilisi omadusi tunnelefekti kasutavate dioodide koostises. Sooritati pinge ja voolu mõõtmisi erinevate temperatuuride juures. Tulemused näitasid, et ka üks kith h-BN materjali töötab efektiivse tunnelleerumisvoolu barjäärina. Vool kahanes funktsioonina isolaatorkihi paksusest. Mõõtmisi sooritati mitme eri struktuuriga, sealhulgas: kuld/boornitriid/kuld, grafeen/boornitriid/grafeen ja grafiit/boornitriid/grafiit. Boornitriidi kihi paksust varieeriti ühest kuni nelja aatomkihini.

Brtinell loodab koos kolleegidega leida sobiva kihilise pooljuhtmaterjali, mis ühilduks boornitriidi ning semimetalli grafeeni elektriliste omadustega. “Oleks suurepärane, kui sellise materjali leiaksime. Uute 3D struktuuride leidmisel keskendume grafeeni ja heksagonaalse struktuuriga boornitriidi kombineerimisele alternatiivmaterjalidega. Loodame avastada uut huvitavat füüsikat ning innovaatilisi vise elektroonikaseadmete valmistamiseks,” ütleb Britnell.

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Kas libisev liiv aitas egiptlastel püramiide ehitada?
  2. Guinessi rekord: vaid kahe aatomkihi paksune klaas
  3. Uus tehnoloogia: taaskasutatav metallivaluvorm magnetväljade abil
  4. Mikroskoopilised juhtmed ämbliku võrguniidist
  5. Elektroonikaseadmete kihtstruktuuride uurimise uus meetod
  6. Keerukate polümeerist rõngaste arhitektuur nanoskaalas
  7. Kas metallid mäletavad ka nanoskaalas oma kuju?
  8. Kolm elektroni „ühe hinnaga”
  9. Seletati metalli pindade läheduses oleva elektrilise müra iseloom
  10. Mendeljevi tabeli puuduv 117. element lõpuks leitud

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Materjalimaailm

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2021 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in