Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions

Ultrathin Alternatibong sa Silicon para sa Hinaharap mga Electronics

Published on November 22, 2010 at 5:59 PM

Mayroong magandang balita sa paghahanap para sa susunod na henerasyon ng mga Semiconductors. Mananaliksik sa ang US Kagawaran ng Enerhiya ng Lawrence Berkeley Pambansang Laboratory (Berkeley Lab) at ang University of California (UC) Berkeley, may matagumpay na pinagsamang ultra-manipis na layer ng ​​ang arsenide semiconductor indium papunta sa isang substrate silikon lumikha ng isang nanoscale transistor na may mahusay na elektronikong katangian . Ang isang miyembro ng III-V pamilya ng Semiconductors, indium arsenide ay nag-aalok ng ilang mga pakinabang bilang isang alternatibo sa silikon kabilang ang nakalalamang elektron kadaliang mapakilos at bilis, na ginagawang ng isang oustanding kandidato para sa hinaharap mataas na bilis, mababa-kapangyarihan na elektronikong aparato.

"Kami ay ipinapakita ang isang simpleng ruta para sa magkakaiba integration ng mga layer arsenide ng indium down sa isang kapal ng 10 nanometers sa silikon substrates," sabi ni Ali Javey, siyentipiko ng isang faculty sa Berkeley Lab Division ng Materyales Sciences at isang propesor ng electrical engineering at computer science sa UC Berkeley, na humantong ito pananaliksik.

Fabricating isang indium oksido (InAs) na aparato ay nagsisimula sa a) epitaxially lumalago at ukit InAs sa nanoribbon arrays na makakuha ng naselyohang papunta sa isang silikon / kwats (Si/SiO2) substrate; b) at c) InAs nanoribbon arrays sa Si/SiO2; d ) at e) InAs nanoribbon superstructures sa Si/SiO2.

"Ang mga aparato na namin pagkatapos kinatha ay ipinapakita upang mapatakbo malapit ang inaasahang pagganap ng mga limitasyon ng mga III-V na aparato na may kaunting tagas kasalukuyang. Aming aparato ay exhibited napakabuti pagganap sa mga tuntunin ng kasalukuyang density at transconductance kumpara sa mga transistors silikon ng mga katulad na mga sukat. "

Para sa mga lahat ng mga nakakamangha electronic na mga katangian, silikon ay ang mga limitasyon na sinenyasan ng isang matinding paghahanap para sa mga alternatibo Semiconductors na upang magamit sa hinaharap na mga aparato. Javey at ang kanyang mga pananaliksik group na nakatutok sa tambalan III-V Semiconductors, kung saan tampok ng mga napakahusay na katangian ng elektron sasakyan. Ang hamon ay upang mahanap ang isang paraan ng plugging ng mga Semiconductors tambalan na ito sa well-itinatag, mababa-cost processing teknolohiya na ginagamit upang makabuo ng mga silikon-based na mga aparato ngayon. Dahil sa malaking mismatch sala-sala sa pagitan ng silikon at III-V tambalan Semiconductors, direct hetero-epitaxial paglago ng III-V sa silikon substrates ay mahirap at kumplikado, at madalas na mga resulta sa isang mataas na dami ng mga depekto.

"Namin ipinapakita kung ano ang namin ang pagtawag ng isang 'XOI,' o tambalan semiconductor-on-insulator na teknolohiya platform, na kahilera sa ngayon 'SOI, o silikon-sa-insulator platform," sabi ni Javey. "Gamit ang isang epitaxial paraan ng transfer, inilipat namin ng mga layer ultrathin ng single-kristal na indium arsenide sa substrates ng silikon / kwats, pagkatapos ay gawa-gawa na aparato gamit ang maginoo pamamaraan sa pagproseso sa upang makilala ang XOI materyal at mga katangian ng aparato."

Ang mga resulta ng pananaliksik na ito ay nai-publish sa Nature journal, sa isang papel na may pamagat na, "Ultrathin tambalan semiconductor sa insulator layer para sa mataas na pagganap nanoscale transistors." Co-aawtorisado ang ulat sa Javey ay Hyunhyub Ko, Kuniharu Takei, Rehan Kapadia, Steven Chuang, Hui pangil, Paul Leu, Kartik Ganapathi, Elena Plis, Ha Sul Kim, Szu-Ying Chen, Morten Madsen, Alexandra Ford, Yu-Lun Chueh, Sanjay Krishna at Sayeef Salahuddin.

Upang gawin ang kanilang platform XOI, Javey at ang kanyang mga collaborator lumago single-kristal na indium arsenide manipis na pelikula (10 sa 100 nanometers makapal) sa isang paunang substrate source na pagkatapos palitograpo patterned ang mga pelikula sa mga iniutos arrays ng nanoribbons. Pagkatapos inalis mula sa source ang substrate sa pamamagitan ng isang pumipili basa-ukit ng isang batayan ng sakripisiyo layer, ang nanoribbon arrays ay inilipat sa ang silikon / kwats substrate sa pamamagitan ng isang panlililak proseso.

Javey maiugnay ang mahusay na electronic na pagganap ng transistors XOI sa ang maliit na sukat ng mga aktibong layer "X" at mga kritikal na papel na nilalaro ng pagkakulong sa kabuuan, kung saan nagsilbi upang ibagay ang band kaayusan ang materyal at mga katangian ng sasakyan. Kahit na siya at ang kanyang group gagamitin lamang indium arsenide bilang kanilang tambalan semiconductor, ang teknolohiya ay dapat kaagad mapaunlakan ang iba pang tambalan III / V Semiconductors pati na rin.

"Hinaharap pananaliksik sa ang kakayahang sumukat ng aming proseso para sa 8-pulgada at 12-pulgada barkilyos processing ay kinakailangan," Javey sinabi.

Last Update: 9. October 2011 03:48

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit