Los grupos de investigación en Japón y los Estados Unidos desarrollaron conjuntamente un nanocable de doble capa, que consta de un núcleo de germanio y una carcasa de silicio, que es un material prometedor para los canales de transistores de alta velocidad. Este es un paso significativo hacia la realización de trestransistores dimensionales capaces de una alta integración más rápido que los transistores convencionales.
Un grupo de investigación dirigido por Naoki Fukata, Centro Internacional de Nanoarquitectónica de Materiales, Instituto Nacional de Ciencia de Materiales NIMS, y un grupo de investigación del Instituto de Tecnología de Georgia desarrollaron conjuntamente un nanocable de doble capa núcleo-cubierta, que consiste en unEl núcleo de germanio Ge y una carcasa de silicio Si, que es un material prometedor para los canales de transistores de alta velocidad. Además, los grupos verificaron que la capa de Si, que estaba impregnada de impurezas, y la capa de Ge, que transporta portadores, no se entremezclaron y que los portadores se generaron en la capa Ge. Estos resultados sugieren que el nuevo nanocable puede suprimir efectivamente la dispersión de impurezas, que había sido un problema con los nanocables convencionales, dando así un paso importante hacia la realización de un próximo ...transistor de alta velocidad de generación.
Respecto al desarrollo de transistores bidimensionales de efecto de campo de semiconductores de óxido de metal MOSFET, que ahora se usan ampliamente, se señaló que los esfuerzos para miniaturizar el MOSFET utilizando tecnología convencional habían llegado al límite. Para lidiar con estoEl tema, el desarrollo de un transistor vertical tridimensional, en lugar de un transistor bidimensional, se propuso como un nuevo enfoque para lograr una alta integración. El uso de nanocables semiconductores como canales, la parte más vital del transistor 3-D- había sido sugerido. Sin embargo, había un problema con este método: en nanocables con un diámetro de menos de 20 nm, las impurezas impuestas en los nanocables para generar portadores provocaron la dispersión de los portadores, lo que a su vez disminuyó su movilidad.
Al desarrollar nanocables que consisten en un núcleo de Ge y una cubierta de Si, los grupos de investigación lograron crear canales de alta movilidad capaces de separar las regiones impregnadas de impurezas de las regiones de transporte de portadores, suprimiendo así la dispersión de impurezas. Los grupos también verificaron con éxito el rendimiento de lacanales.
Los portadores se generan en la capa de Si de los nanocables, introducidos en el núcleo de Ge. Debido a que la movilidad del portador es mayor en la capa de Ge que en la capa de Si, esta estructura de nanocables aumenta la movilidad del portador. Además, esta estructura también suprime el efectode dispersión de la superficie, que ocurre comúnmente en nanocables convencionales. Además, los grupos verificaron que la concentración de portadores puede controlarse por la cantidad de dopaje.
Debido a que la creación de la estructura núcleo-carcasa requiere solo materiales simples: silicio y germanio, es factible fabricar los nanocables a bajo costo. En estudios futuros, planeamos construir dispositivos que empleen la estructura núcleo-carcasa, yevaluar su potencial como dispositivos de alta velocidad evaluando sus características y rendimiento.
Este estudio se realizó como parte del proyecto de investigación titulado "Control del transporte de transportistas por dopaje selectivo de nanocables de heterounión núcleo-cáscara" Naoki Fukata, investigador principal financiado por la Sociedad Japonesa para la Promoción de las Donaciones de CienciaAyuda para el programa de Investigación Científica A y el tercer proyecto del Programa de Medio Término NIMS sobre nanotecnología química.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Ciencia de Materiales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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