Materiał nanotechnologiczny 2-D do chipów komputerowych

obraz

Dwuwymiarowe tranzystory materiałowe są szeroko badane pod kątem CMOS (komplementarny półprzewodnik z tlenku metalu) rozszerzenie technologii; niemniej jednak skalowanie w dół wydaje się być trudne ze względu na wysoką rezystancję styku metal-półprzewodnik.

Dwuwymiarowe (2D) nanomateriały mogą zastąpić konwencjonalne półprzewodniki CMOS w szybkich układach scalonych i bardzo niskim zużyciu energii. CMOS osiąga fizyczne granice około 1 nanometra obwodów.

Stwierdzono, że wyniki laboratoryjne tych urządzeń spełniają międzynarodowe wymagania dotyczące urządzeń i systemów (IRDS) dla kilku wskaźników porównawczych.

Architektura tranzystora wolna od domieszek, która wykorzystuje nieodłączną właściwość chemiczną MXene, aby zapewnić samoistnie niski rezystancyjny styk na zacisku źródła i drenu. Koncepcja została potwierdzona przez wysokoprzepustowe badania przesiewowe odpowiednich grup funkcyjnych i samospójne obliczenia transportu kwantowego. Porównanie ze specyfikacjami mapy drogowej technologii wskazuje, że takie funkcjonalnie zaprojektowane urządzenie MXene może zapewnić rozwiązanie zmniejszające skalę technologii dla tranzystorów 2D. Metodologia wysokoprzepustowa może zostać rozszerzona na wielowarstwowe MXeny, aby odkryć odpowiednie kombinacje półprzewodnik-metal zapewniające najwyższą wydajność.

Badacze proponują architekturę tranzystorów jednowarstwowych z grupową inżynierią funkcjonalną, która wykorzystuje naturalną chemię materiałów MXenes, aby zapewnić styki o niskiej rezystancji. Projektują zautomatyzowany, wysokowydajny potok obliczeniowy, który najpierw wykonuje obliczenia oparte na hybrydowej teorii funkcjonału gęstości, aby znaleźć 16 zestawów komplementarnych konfiguracji tranzystorów, przesiewając ponad 23,000 10 materiałów z bazy danych MXene, a następnie przeprowadzając spójne obliczenia transportu kwantowego w celu ich symulacji. charakterystyka prądowo-napięciowa dla długości kanałów od 3 nm do XNUMX nm. Stwierdzono, że wydajność tych urządzeń spełnia wymagania międzynarodowego planu dla urządzeń i systemów (IRDS) dla kilku wskaźników porównawczych (prądu, rozpraszania mocy, opóźnienia i wahania podprogowego). Proponowane, funkcjonalnie zaprojektowane tranzystory MXene pracujące w trybie zrównoważonym mogą doprowadzić do realistycznego rozwiązania skalowania technologii subdekanometrycznej poprzez umożliwienie bez domieszkowania, samoistnie niskiej rezystancji styku.

Brian Wang jest liderem myśli futurystycznej i popularnym blogerem naukowym z milionem czytelników miesięcznie. Jego blog Nextbigfuture.com zajmuje pierwsze miejsce w rankingu Science News Blog. Obejmuje wiele przełomowych technologii i trendów, w tym przestrzeń kosmiczną, robotykę, sztuczną inteligencję, medycynę, biotechnologię przeciwstarzeniową i nanotechnologię.

Znany z identyfikowania najnowocześniejszych technologii, obecnie jest współzałożycielem startupu i fundraiserem dla firm o wysokim potencjale we wczesnej fazie rozwoju. Pełni funkcję Szefa Działu Badań Alokacji dla inwestycji w głębokie technologie oraz Anioła Inwestora w Space Angels.

Częsty mówca w korporacjach, mówca TEDx, mówca Singularity University i gościnnie w licznych wywiadach dla radia i podcastów. Jest otwarty na wystąpienia publiczne i doradzanie.

Znak czasu:

Więcej z Następne duże kontrakty terminowe