Çin Bilimler Akademisi'ne bağlı Şanghay Mikrosistem ve Bilgi Teknolojileri Enstitüsü'nde elektrik ve bilgisayar mühendislerinden oluşan bir ekip, Hong Kong Şehir Üniversitesi'nden bir meslektaşı ve Fudan Üniversitesi'nden bir başka meslektaşıyla birlikte, akıllı telefonların daha az şarj edilmeye ihtiyaç duymasını sağlayabilecek yeni bir iki boyutlu, düşük güç tüketimli alan etkili transistör (FET) geliştirdi.
Nature dergisinde yayımlanan makalelerinde grup, daha küçük ve daha ince bilgisayar çipleri yaratmaya çalışan diğer araştırmacıları engelleyen yüksek kapı sızıntısı ve düşük dielektrik dayanımı sorunlarının üstesinden nasıl geldiklerini açıklıyor. Ekip üyelerinden ikisi (Ziao Tian ve Zengfeng Di), çalışmalarını aynı dergi sayısında özetleyen bir Araştırma Özeti yayımladı.
Son birkaç yıldır, bilgisayar mühendisleri silikon alan etkili transistörlerin daha fazla minyatürleştirilmesine izin verecek yeni malzemeler arıyorlar. Bu, telefonlara ve diğer cihazlara daha büyük hale getirmeden daha fazla özellik eklenmesini sağlayacak. Ayrıca, hala geliştirilmekte olan AI uygulamalarıyla birlikte gelecek 5G cihazlarının geliştirilmesi için de bir gerekliliktir.
Ayrıca IoT uygulamalarında kullanılan cihazların boyutunun küçültülmesi ihtiyacının da olması bekleniyor. Özellikle, mevcut malzemeler kısa kanal etkilerinden muzdarip olmaya başladı. Alandaki birçok kişi, 2D malzemeleri bu tür cihazlar için gelecek olarak görüyor çünkü kalınlığı sadece birkaç atoma düşürmeye izin verecekler.
Ne yazık ki, bu tür çabaların çoğu 2D malzemeler ile onlara bağlanması gereken diğer parçalar arasındaki düzgün etkileşimlerle ilgili sorunlar yaşadı. Daha yakın zamanda, bazı araştırmacılar olası bir çözüm olarak ince metal oksitlere bakmaya başladı. Bu yeni çabada, araştırma ekibi sadece 1,25 nm kalınlığında tek kristalli alüminyum oksit kullandı.
Araştırmacılar, oluşturdukları FET'lerin her birinin yalnızca 100 µm genişliğinde ve 250 nm uzunluğunda bir alüminyum kapısı olduğunu belirtiyorlar. Tam yalıtımı sağlamak için kapılar arasında bir boşluk bıraktılar. FET'lerini oluşturmak için, yığını tek bir adımda taşımadan önce malzemeleri alttaki gofret üzerinde düzgün bir şekilde hizalamak için standart van der Waals transfer yöntemlerini kullandılar. Ekip, ortaya çıkan ürünü yüksek kaliteli dielektrik arayüzlere sahip 2D bir FET olarak tanımlıyor.
Nature