Ученые разработали возможность сочетать несочетаемое в микросхемах

Новый подход к интегральным микросхемам, предполагающий комбинирование атомов полупроводников в нанопровода и структуры на кремниевых поверхностях, кажется перспективным для создания нового поколения скоростных и эффективных электронных и фотонных устройств.

Инженеры из Калифорнийского университета в Дэвисе недавно с помощью нового метода продемонстрировали трехмерные нанопроводные транзисторы, которые открывают захватывающие возможности интегрирования других полупроводников, таких как нитрид галлия, на кремниевых основах.

«Кремний не способен сделать все на свете», отметил профессор Саиф Ислам. Микросхемы, основанные на традиционном легированном кремнии, достигли предела размера, что ограничивает скорость операции и плотность интеграции. Кроме того, обычные кремниевые микросхемы не могут функционировать при температурах свыше 250 градусов по Цельсию, или работать с высоким напряжением, и не применяются в оптике.

Новая технология может использоваться, к примеру, в создании датчиков, способных работать при высоких температурах, например, в двигателях самолетов.

«В обозримом будущем общество будет использовать множество различных датчиков и систем управления, работающих в экстремальной среде, включая автомобили, водный транспорт, самолеты, нефтяные вышки и рудные шахты, ракеты и космические корабли, а также человеческие импланты», сообщил Ислам.

Устройства, состоящие из кремниевых и некремниевых материалов, обеспечивают более высокую скорость и большую эффективность работы. Обычные микросхемы сформированы из легированных слоев кремния и изоляторов, но некремниевые материалы сложно послойно выращивать на кремнии вследствие несовместимости кристаллической структуры и различий в тепловых свойствах.

Вместо этого ученые создали кремниевые подложки с наностолбиками материалов, таких как арсенид галлия, нитрид галлия или фосфид индия, и вырастили крошечные нанопроводные мостики между столбиками.

«Пленки других материалов мы вырастить на кремнии не можем, а вот нанопровода — вполне», заявил Ислам.

Исследователи сумели заставить эти нанопровода работать как транзисторы, и внедрили их в более сложные микросхемы, а также устройства, реагирующие на свет. Они разработали методы, чтобы контролировать количество нанопроводов, их физические свойства и консистенцию.

По словам Ислама, суспендированные структуры обладают своими преимуществами: они легче охлаждаются и лучше переносят высокие температуры, чем плоские структуры. Эта проблема весьма актуальна, когда в транзисторе скомбинированы несоответствующие материалы.

Новая разработка также упрочивает популярную технологию производства кремниевых интегральных микросхем, вместо того, чтобы создавать совершенно новый метод.

Результаты опубликованы в изданиях Advanced Materials, Applied Physics Letters и IEEE Transactions on Nanotechnology.

Игорь Анфиногентов

15.05.2014


Подписаться в Telegram



Нано

Science: Открыт новый метод выращивания полезных квантовых точек
Science: Открыт новый метод выращивания полезных квантовых точек

Квантовые точки, или полупроводниковые на...

Nature Nanotechnology: Идет создание упрощенной формы жизни
Nature Nanotechnology: Идет создание упрощенной формы жизни

Учёные много лет пытаются понять, как&nbs

LS&A: Разработан метод синтеза наночастиц высокоэнтропийных сплавов
LS&A: Разработан метод синтеза наночастиц высокоэнтропийных сплавов

Быстрое создание наночастиц высокоэнтропийных ...

Nano Letters: Тройные стыки — залог сохранения стабильности наноматериалов
Nano Letters: Тройные стыки — залог сохранения стабильности наноматериалов

Как создать материалы, которые будут прочнее и...

Nature Nanotechnology: Нанодиски для стимуляции мозга заменят инвазивные электроды
Nature Nanotechnology: Нанодиски для стимуляции мозга заменят инвазивные электроды

Новые магнитные нанодиски разработали учёные и...

LS&A: Разработан хиральный нанокомпозит для зондирования сероводорода
LS&A: Разработан хиральный нанокомпозит для зондирования сероводорода

С развитием нанотехнологий создано много искус...

ACS Nano: Открыты светопоглощающие свойства ахиральных материалов
ACS Nano: Открыты светопоглощающие свойства ахиральных материалов

Исследователи из Университета Оттавы сдел...

ACS Nano: Искусственный паучий шелк превратят в медицинские материалы
ACS Nano: Искусственный паучий шелк превратят в медицинские материалы

Скоро Хэллоуин, пора украшать дома страшными в...

AFM: Антибактериальные поверхности из графена уничтожат 99,9% патогенов
AFM: Антибактериальные поверхности из графена уничтожат 99,9% патогенов

Графен, обладающий сильными бактерицидными сво...

Physical Review Letters: Ученые подобрались ближе к искоренению наношума
Physical Review Letters: Ученые подобрались ближе к искоренению наношума

Благодаря наноразмерным устройствам исследоват...

ACS Nano: Новое открытие улучшит дизайн микроэлектронных устройств
ACS Nano: Новое открытие улучшит дизайн микроэлектронных устройств

Как работает электроника нового поколения и&nb...

В УГНТУ разработали установку по переработке печной сажи в графен
В УГНТУ разработали установку по переработке печной сажи в графен

Установку, которая перерабатывает печную сажу&...

Science: Стало возможным массовое производство металлических нанопроводов
Science: Стало возможным массовое производство металлических нанопроводов

Новый метод выращивания крошечных металлически...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Новое средство против супербактерий разработали в Подмосковье
Новое средство против супербактерий разработали в Подмосковье
Palaeontology: Птицу ужаса, останки которой нашли в Южной Америке, съел кайман
Palaeontology: Птицу ужаса, останки которой нашли в Южной Америке, съел кайман
Созданная в МГУ ИИ-система для прогнозирования доз инсулина требует доработки
Созданная в МГУ ИИ-система для прогнозирования доз инсулина требует доработки
На Урале предложили высаживать коноплю для поглощения углекислого газа
На Урале предложили высаживать коноплю для поглощения углекислого газа
Открыта связь депрессии с нарушением формирования функциональной сети мозга
Открыта связь депрессии с нарушением формирования функциональной сети мозга
Nature Chemistry: Протоклетки помогут биохимикам понять, как зародилась жизнь
Nature Chemistry: Протоклетки помогут биохимикам понять, как зародилась жизнь
В Воронеже разработали новый метод извлечения коллагена из кожи пресноводных рыб
В Воронеже разработали новый метод извлечения коллагена из кожи пресноводных рыб
В ТПУ создали многоразовые накопители водорода из отечественного сырья
В ТПУ создали многоразовые накопители водорода из отечественного сырья
Новый подход к производству цифрового света решает проблемы 3D-печати
Новый подход к производству цифрового света решает проблемы 3D-печати
В МФТИ создают новую систему медицинской реабилитации
В МФТИ создают новую систему медицинской реабилитации
Простой анализ крови поможет предотвратить преэклампсию у рожениц
Простой анализ крови поможет предотвратить преэклампсию у рожениц
NC: Ученые ищут способ понять, как клетки чувствуют и реагируют на воздействие
NC: Ученые ищут способ понять, как клетки чувствуют и реагируют на воздействие
Cancer: Аэробные упражнения рассеивают туман в мозге, вызванный химиотерапией
Cancer: Аэробные упражнения рассеивают туман в мозге, вызванный химиотерапией
The Lancet Planetary Health: Жара влияет на физическое развитие младенцев
The Lancet Planetary Health: Жара влияет на физическое развитие младенцев
Искусственный «нос» может учуять испорченные фрукты и испорченное мясо
Искусственный «нос» может учуять испорченные фрукты и испорченное мясо

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
На старт! Внимание! MITEX!
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
Всероссийский исторический кроссворд собрал 15 тысяч участников
«Вертолеты России» представили на саммите БРИКС Ми-171А3 AURUS, Ми-38 и модернизированный Ансат