{"id":7735,"date":"2010-09-03T20:20:39","date_gmt":"2010-09-03T17:20:39","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=7735"},"modified":"2010-09-04T00:47:36","modified_gmt":"2010-09-03T21:47:36","slug":"grafeentransistor-purustab-kiirusrekordeid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=7735","title":{"rendered":"Grafeentransistor purustab kiirusrekordeid"},"content":{"rendered":"

Ameerika \u00dchendriikide teadlased t\u00f6\u00f6tasid v\u00e4lja uue viisi grafeenist transistorite valmistamiseks. Uus meetod \u00fcletab olulisima probleemi, mis on olnud seni takistuseks elektroonikaseadmetes kasutatava r\u00e4ni asendamisel grafeeniga. Samuti valmistati selle tehnoloogia abil seni kiireim grafeentransistor.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>

Uurimuse l\u00e4bi viinud teadlased laboris.<\/p><\/div>\n

Praegu pooljuhtt\u00f6\u00f6stuses kasutatavad t\u00f6\u00f6tlusmeetodid ei sobi grafeeni t\u00f6\u00f6tlemiseks, sest tekitavad materjali sisse defekte, halvendades seel\u00e4bi selle t\u00f6\u00f6omadusi. Selle probleemi lahendamiseks t\u00f6\u00f6tas Xiangfeng Duan<\/strong> koos kolleegidega California \u00dclikoolist<\/strong> v\u00e4llja uue tootmismeetodi, kus grafeentransistori paisuelektroodina kasutatakse alumiiniumiga kaetud nanojuhtmeid. Seadme l\u00e4tte- ja neeluelektroodid valmivad t\u00e4nu isekorrastuvale protsessile, kus nanojuhtmed k\u00e4ituvad kui ‘maskid’ – protsess, kus v\u00e4heneb ka transistori takistus, parandades seadme t\u00f6\u00f6omadusi veel enamgi, kirjutab physicsworld.com<\/a>.<\/p>\n

Tavap\u00e4rased t\u00f6\u00f6tlusmeetodid, mille abil k\u00f5rgtehnoloogilisi r\u00e4nist metalloksiidpooljuht v\u00e4ljatransistoreid(field-effect transistor<\/a>, MOSFET)\u00a0valmistatakse, koosnevad isekorrastuva paisu struktuuri kasutamisest, mis kindlustab l\u00e4tte-, neelu- ja paisuelektroodide t\u00e4pse paigutuse. Protsess hoiab \u00e4ra elektroodide asetumise \u00fcksteise peale, v\u00e4hendades seadme takistust. Sama tehnoloogia ei t\u00f6\u00f6ta aga grafeeni puhul, sest see tekitab v\u00e4ltimatult materjali pinnale defekte.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Grafeentransistor.<\/p><\/div>\n

Duan koos kolleegida kasutasid oma\u00a0transistoris\u00a0\u00fclemise paisuelektroodina\u00a0hoopiski koobalt-silitsiid<\/a>-alumiinium s\u00fcdamikukesta nanojuhet. See\u00a0dielektriline nanostruktuur valmistatakse eraldi ning paigutatakse seej\u00e4rel grafeenkihi peale. Selline tehnoloogia hoiab \u00e4ra materjalis defektide tekke, s\u00f5nas Duan.<\/p>\n

Seej\u00e4rel asetasid teadlased grafeeni pinnale ka \u00f5hukese kihi plaatina. See saavutati eraldades nanojuhtmega grafeeni kaheks regiooniks. Kaks ala moodustavad nii nanojuhtmest\u00a0paisu k\u00f5rvale\u00a0isekorrastuvad l\u00e4tte- ja neeluelektroodid. Selle meetodi puhul m\u00e4\u00e4rab mask ka seadme paisu pikkuse, mis antud juhul oli ligi 140 nanomeetrit.<\/p>\n

Valminud seadmetel on senistest seadmetest k\u00f5rgeim t\u00f5usu v\u00e4\u00e4rtus, t\u00e4psemalt 1.27 mS\u00b5m-1<\/sup>. Mikrolainepikkustel tehtud m\u00f5\u00f5tmised n\u00e4itavad, et transistoritel on ka rekordiline sisemine \u00e4ral\u00f5ikesagedus, mis j\u00e4\u00e4b vahemikku 100\u2013300 GHz, mis on ligi kaks korda k\u00f5rgem sama suurte parimate r\u00e4nip\u00f5histe MOSFETide vastavast n\u00e4itajast. Elektronide liikuvus seadmes on umbes\u00a020\u00a0000 cm2<\/sup>\/Vs, mis on samuti ligi kaks korda k\u00f5rgem turunduslike r\u00e4nitransistorite vastavast n\u00e4itajast.<\/p>\n

J\u00e4rgnevalt on teadlastel plaanis valmistada v\u00e4iksema paisu pikkusega transistoreid, misl\u00e4bi peaks suurenema ka \u00e4ral\u00f5ikesagedus.<\/p>\n

Ent nagu \u00fcksk\u00f5ik millise iseehitatud seadme puhul ei pruugi selle argielus kasutuselev\u00f5tt olla nii lihtne. L\u00e4hiajal j\u00e4\u00e4b \u00fcheks suureks probleemiks miniatuursete transistorite reaalsetele arvutikiipidele paigutamine. On v\u00e4ga lihtne kinnitada \u00fcksik nanojuhe grafeenikihil suvalisse kohta ning ehitada selle \u00fcmber vastav seade, kuid mitmetuumalistes protsessorites on neid t\u00e4nap\u00e4eval miljardeid. Isegi usaldusv\u00e4\u00e4rse ning kontrollitava kiibi ehitamine, kus on pelgalt 10, 100 v\u00f5i 1000 transistorit, j\u00e4\u00e4b suureks v\u00e4ljakutseks.<\/p>\n

“Lisaks, kuigi seadme omadused on parimad, mis \u00fclalt-alla l\u00e4henemisega seni konstrueeritud on, ei n\u00e4e ma, et see kunagi turule j\u00f5uaks,” kommenteeris uut transistorit Joerg Heber<\/strong>, materjaliteaduse spetsialist ajakirjast Nature. P\u00f5hjusena toob ta grafeeni peamise plussi – kuna grafeen on kahe-dimensiooniline, on selle t\u00f6\u00f6tlemine \u00e4\u00e4rmiselt kerge. Praeguse transistori kuju ei paista aga seda juhusliku paigutuse korral piisavalt h\u00e4sti \u00e4ra kasutavat.<\/p>\n

Igaljuhul ei saa see kerge olema. “Seni on olnud mitmeid t\u00f6\u00f6r\u00fchmi, kes on lubanud r\u00e4nit\u00f6\u00f6stuse l\u00f5plikult pankrotti viia, aga seni on nad k\u00f5ik eba\u00f5nnestunud,” j\u00e4\u00e4b Andrew Geim<\/strong>, \u00fcks grafeeniuuringute pioneeridest Manchesteri \u00fclikoolist, grafeentransistorite suhtes skeptiliseks.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel “High-speed graphene transistors with a self-aligned nanowire gate<\/a>”<\/p>\n

Toimetasid: Stiina Kristal & Jaan-Juhan Oidermaa<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ameerika \u00dchendriikide teadlased t\u00f6\u00f6tasid v\u00e4lja uue viisi grafeenist transistorite valmistamiseks. Uus meetod \u00fcletab olulisima probleemi, mis on olnud seni takistuseks elektroonikaseadmetes kasutatava r\u00e4ni asendamisel grafeeniga. Samuti valmistati selle tehnoloogia abil seni kiireim grafeentransistor. Praegu pooljuhtt\u00f6\u00f6stuses kasutatavad t\u00f6\u00f6tlusmeetodid ei sobi grafeeni t\u00f6\u00f6tlemiseks, sest tekitavad materjali sisse defekte, halvendades seel\u00e4bi selle t\u00f6\u00f6omadusi. Selle probleemi lahendamiseks t\u00f6\u00f6tas Xiangfeng […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-7735","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-rakenduslik-teadus","7":"category-teadusuudis","8":"entry","9":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/7735","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=7735"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/7735\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=7735"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=7735"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=7735"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}