Добавить новость
«Время электроники»
Январь
2025
1 2 3
4
5
6 7 8 9 10
11
12 13 14 15 16 17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

Исследователи создали масштабируемые 3D-транзисторы на основе 2D-полупроводников

Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре разработали новую структуру, которая может способствовать решению этой задачи, позволяя создавать масштабируемые трёхмерные (3D) полевые транзисторы на основе двумерных слоистых полупроводников. Предложенный ими подход, описанный в Nature Electronics, учитывает ключевые факторы, которые могут влиять на производительность этих транзисторов, в том числе так называемые эффект Шоттки и ёмкостные эффекты.

«Наша исследовательская группа была одной из первых, кто подчеркнул важность многозатворной архитектуры для создания реалистичных полевых транзисторов с суб-10-нанометровыми каналами, даже с атомарно-тонкими каналами на основе двумерных полупроводников», — сказал Каустав Банерджи, старший автор статьи, в интервью Tech Xplore.

«Эта перспектива была дополнительно изучена в нашей недавней работе о будущих транзисторах, где мы сотрудничали с ведущими экспертами из полупроводниковой промышленности, чтобы подчеркнуть потенциал трёхмерных транзисторов».

Основной целью недавней работы Банерджи и его коллег было продемонстрировать потенциал атомно-тонких двумерных слоистых материалов для создания 3D-полевых транзисторов нового поколения с различными архитектурами. Кроме того, исследователи надеялись понять, какой материал, архитектура и конструкция являются оптимальными для этих транзисторов.

Изображение: Архитектура 2D NPFET. Источник: Nature Electronics
 
В ходе своего исследования они обнаружили, что 2D-материалы также можно уникальным образом использовать для создания совершенно новой архитектуры транзистора, которую они назвали нанопластинчатым полевым транзистором (NPFET). Эта архитектура может обеспечить более высокую производительность и плотность интеграции.
 
«Наш предложенный подход к проектированию масштабируемых 3D-транзисторов предполагает использование квантово-транспортного формализма для моделирования переноса носителей заряда с помощью коммерчески доступного инструмента автоматизированного проектирования (TCAD) под названием QTX, — объяснил Банерджи. — Этот инструмент использует неравновесную функцию Грина (NEGF), один из самых мощных квантово-транспортных подходов».

Результаты моделирования, проведённого исследователями, показывают, что 3D-полевые транзисторы на основе 2D-полупроводников могут демонстрировать более высокие характеристики по сравнению с полевыми транзисторами на основе кремния. Длина канала этих 3D-полевых транзисторов на основе 2D-материалов была уменьшена примерно до 7 нм или ниже, а материалом, обеспечившим наибольший прирост, стал WS2.

«Увеличенный ток управления в сочетании с уменьшенной ёмкостью устройства из-за тонкости двумерного полупроводника по сравнению с кремнием повышает общий показатель энергозатрат на задержку (EDP) схем, разработанных с использованием транзисторов на основе двумерного полупроводника, — сказал Банерджи. — Кроме того, мы предоставили подробную схему для разработки 3D-полевых транзисторов на основе двумерного полупроводника для поддержки будущего масштабирования КМОП-схем».

Для масштабирования транзисторов новая архитектура NPFET, представленная этой исследовательской группой, использует тонкость и вертикальную компоновку двумерных полупроводников. По сравнению с аналогичными архитектурами 3D-FET, представленными в предыдущих исследованиях, эта архитектура может предложить важные преимущества с точки зрения как плотности интеграции, так и производительности.

«Наши будущие исследования будут сосредоточены на тесном сотрудничестве с отраслевыми партнёрами для ускорения интеграции этих материалов и конструкций в основные КМОП-процессы», — добавил Банерджи. «Кроме того, мы стремимся усовершенствовать наши модели, включив в них более широкий спектр неидеальных эффектов, таких как рассеяние дефектов и саморазогрев. Это позволит получить более глубокое понимание и оказать поддержку исследователям-экспериментаторам в этой области».

Сообщение Исследователи создали масштабируемые 3D-транзисторы на основе 2D-полупроводников появились сначала на Время электроники.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus




Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Дарья Касаткина

«Сучка». Уроженка Москвы отреагировала на поражение от Касаткиной на Australian Open






РФ рассмотрит инициативы Японии по возобновлению диалога при реальных шагах Токио

Беременная блогер Анна Заворотнюк призналась, что боится будущего материнства

В раритетном автомобиле Гоши Куценко нашли тело женщины

Специалист по PR Шведова рассказала о манипулятивных техниках в рекламе