BCN-листы решают проблему транзисторов

Учёные из Токийского университета нашли решение для следующего поколения транзисторов. Проблема заключалась в создании p-типа транзисторов, которые хорошо проводят электрический ток, переносимый "дырками" (вакансиями электронов).

Суть проблемы

Современные чипы используют два типа транзисторов:

• n-тип: ток переносят электроны (отрицательный заряд).
• p-тип: ток переносят "дырки" (положительный заряд).

Найти материалы толщиной в один атом, хорошо проводящие дырки, было сложно. Многие тонкие материалы плохо проводят ток, нестабильны на воздухе или сложны в производстве.

Новое решение

Исследователи заменили часть атомов азота в атомарно тонком нитриде бора на атомы углерода. Этот материал получил название BCN.

Для создания BCN-плёнок использовали эпитаксию:

• Два компонента на основе пара: один для бора и азота, другой для углерода.
• Это позволило вырастить плёнки BCN размером с пластину, в том числе на кремниевых чипах.

Результаты

Учёные изготовили и протестировали 224 транзистора с BCN.

• Атомы углерода равномерно распределились, замещая азот.
• Поскольку у углерода на один внешний электрон меньше, после каждого замещения остаётся "дырка".
• Сотовая структура материала почти не изменилась, что позволило току свободно проходить через эти "дырки".

Транзисторы показали отличные характеристики:

• Высокая сила тока.
• Чистота переключения: ток в открытом состоянии в 100 миллионов раз больше, чем в закрытом.
• Большинство устройств превзошли плановые показатели индустрии микросхем до 2031 года.
• Материал оставался стабильным на воздухе.

Источник: Время электроники