Tvådimensionella materialbaserade transistorer undersöks omfattande för CMOS (komplementär metalloxidhalvledare) teknikförlängning; ändå verkar nedskalning vara utmanande på grund av högt metall-halvledarkontaktmotstånd.
Tvådimensionella (2D) nanomaterial skulle kunna ersätta konventionella CMOS-halvledare för höghastighetsintegrerade kretsar och mycket låg strömförbrukning. CMOS når de fysiska gränserna för cirka 1 nanometer kretsar.
Labprestanda för dessa enheter har visat sig uppfylla den internationella färdplanen för enheter och system (IRDS) krav för flera benchmark-mått.
En dopingfri transistorarkitektur, som utnyttjar en inneboende kemisk egenskap hos MXene för att ge en i sig själv lågresistiv kontakt vid käll- och dräneringsterminalen. Konceptet valideras genom screening med hög genomströmning av lämpliga funktionella grupper och självständiga kvanttransportberäkningar. Jämförelse med tekniska färdplansspecifikationer antyder att en sådan funktionellt konstruerad MXene-enhet kan tillhandahålla en teknisk nedskalningslösning för 2D-transistorer. Metodiken med hög genomströmning skulle kunna utvidgas till MXenes med flera metallskikt, för att upptäcka lämpliga kombinationer av halvledare och metall för överlägsen prestanda.
Forskare föreslår en funktionell gruppkonstruerad monolagertransistorarkitektur som drar fördel av MXenes naturliga materialkemi för att erbjuda lågresistiva kontakter. De designar en automatiserad beräkningspipeline med hög genomströmning som först utför beräkningar baserade på hybriddensitetsfunktionsteori för att hitta 16 uppsättningar av komplementära transistorkonfigurationer genom att screena mer än 23,000 10 material från en MXene-databas och sedan utföra självkonsekventa kvanttransportberäkningar för att simulera deras ström-spänningsegenskaper för kanallängder från 3 nm till XNUMX nm. Prestanda för dessa enheter har visat sig uppfylla kraven i den internationella färdplanen för enheter och system (IRDS) för flera benchmark-mått (om ström, effektförlust, fördröjning och undertröskelsvängning). De föreslagna balanserade, funktionellt konstruerade MXene-transistorerna kan leda till en realistisk lösning för skalningen av sub-dekananometerteknologin genom att möjliggöra dopningsfri egenlågt kontaktmotstånd.
Brian Wang är en futuristisk tankeledare och en populär vetenskapbloggare med 1 miljon läsare per månad. Hans blogg Nextbigfuture.com är rankad som nummer 1 Science News Blog. Den täcker många störande teknik och trender, inklusive rymd, robotik, artificiell intelligens, medicin, anti-aging bioteknik och nanoteknik.
Känd för att identifiera banbrytande teknik, han är för närvarande en av grundarna av en start och insamling för högpotentiella företag i ett tidigt skede. Han är forskningschef för tilldelningar för djupa teknikinvesteringar och en ängelinvesterare på Space Angels.
Han har ofta varit talare på företag och har varit TEDx -talare, talare vid Singularity University och gäst på många intervjuer för radio och podcaster. Han är öppen för offentliga tal och rådgivning.
