Tweedimensionale op materiaal gebaseerde transistors worden uitgebreid onderzocht voor CMOS (complementary metal oxide semiconductor) technologie uitbreiding; niettemin lijkt downscaling een uitdaging te zijn vanwege de hoge metaal-halfgeleider contactweerstand.
Tweedimensionale (2D) nanomaterialen zouden een vervanging kunnen zijn voor conventionele CMOS-halfgeleiders voor snelle geïntegreerde schakelingen en een zeer laag stroomverbruik. CMOS bereikt de fysieke limieten van circuits van ongeveer 1 nanometer.
De laboratoriumprestaties van deze apparaten blijken te voldoen aan de internationale roadmap for devices and systems (IRDS)-vereisten voor verschillende benchmarkstatistieken.
Een dopingvrije transistorarchitectuur, die gebruikmaakt van een inherente chemische eigenschap van MXene om een intrinsiek laagohmig contact te bieden aan de source- en drainterminal. Het concept wordt gevalideerd door high-throughput screening van geschikte functionele groepen en zelfconsistente kwantumtransportberekeningen. Vergelijking met technische roadmapspecificaties geeft aan dat een dergelijk functioneel ontworpen MXene-apparaat een technologische downscaling-oplossing voor 2D-transistors kan bieden. De high-throughput-methodologie kan worden uitgebreid tot MXenes met meerdere metaallagen, om geschikte halfgeleider-metaalcombinaties voor superieure prestaties te ontdekken.
Onderzoekers stellen een functionele groep-ontworpen monolaag-transistorarchitectuur voor die gebruik maakt van de natuurlijke materiaalchemie van MXenes om contacten met een lage weerstand te bieden. Ze ontwerpen een geautomatiseerde, high-throughput computationele pijplijn die eerst op hybride dichtheid gebaseerde functionele theorie-gebaseerde berekeningen uitvoert om 16 sets complementaire transistorconfiguraties te vinden door meer dan 23,000 materialen uit een MXene-database te screenen en vervolgens zelfconsistente kwantumtransportberekeningen uitvoert om hun stroom-spanningskarakteristieken voor kanaallengtes van 10 nm tot 3 nm. De prestaties van deze apparaten blijken te voldoen aan de vereisten van de internationale roadmap voor apparaten en systemen (IRDS) voor verschillende benchmarkstatistieken (op stroom, vermogensdissipatie, vertraging en swing onder de drempel). De voorgestelde gebalanceerde, functioneel ontworpen MXene-transistors kunnen leiden tot een realistische oplossing voor de schaal van sub-decananometertechnologie door dopingvrije intrinsiek lage contactweerstand mogelijk te maken.
Brian Wang is een Futurist Thought Leader en een populaire wetenschapsblogger met 1 miljoen lezers per maand. Zijn blog Nextbigfuture.com is gerangschikt #1 Science News Blog. Het behandelt veel disruptieve technologie en trends, waaronder ruimtevaart, robotica, kunstmatige intelligentie, medicijnen, anti-verouderingsbiotechnologie en nanotechnologie.
Hij staat bekend om het identificeren van geavanceerde technologieën en is momenteel mede-oprichter van een startup en fondsenwerver voor bedrijven met een hoog potentieel in een vroeg stadium. Hij is het hoofd van Research for Allocations voor diepe technologie-investeringen en een Angel Investor bij Space Angels.
Hij is een veelgevraagd spreker bij bedrijven, hij is een TEDx-spreker, een Singularity University-spreker en gast bij talloze interviews voor radio en podcasts. Hij staat open voor spreek- en adviesopdrachten.
