Российские учёные помогут уменьшить толщину полупроводников на порядок
Опубликовал: FIELD LINE, 5-11-2019, 15:34, В России / Технологии, 593, 0
Учёные из России разработали новую технологию, которая позволит в разы уменьшить размер проводящих (транзисторных) элементов для электроники. А это приведёт к росту производительности конечных устройств.
В работах приняли участие специалисты Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (НИТУ «МИСиС»). Содействие им оказали американские учёные из Университета штата Небраска.
Сейчас основным материалом, используемым для изготовления полупроводниковой электроники, является кремний. Для улучшения характеристик устройств исследователи предлагают отказаться от него в пользу других материалов.
Речь, в частности, идёт о соединениях титана и циркония с серой (TiS3 и ZrS3). Применение в качестве исходных веществ сплавов титан-цирконий и чистой серы позволяет точно управлять свойствами получаемых полупроводниковых тонких лент, которые затем и используются в устройствах.
В ходе исследований специалистам удалось решить проблему, с которой ранее сталкивались другие научные группы: почему не удаётся получить весь спектр соединений от чистого ZrS3 до TiS3, чтобы управлять оптическими и электрическими свойствами этих материалов. Оказалось, что однородность материалов нарушают крупные восьмиугольники (гексагоны), формирующиеся в структуре вещества в процессе кристаллизации. Избавиться от этих гексагонов удалось путём понижения температуры, при которой протекает затвердевание раствора.
В результате, исследователи смогли уменьшить толщину полупроводниковых компонентов в 10 раз, то есть на порядок. В частности, были получены плёнки толщиной всего около 1 нм.
«Далее учёные планируют продолжить эксперименты с титаном и цирконием: используя разные соотношения металлов, объединять их в твёрдые растворы с серой и измерять проводимость образцов. В перспективе это позволит найти оптимальные и стабильные комбинации материалов с наибольшей степенью проводимости», — говорится в публикации «МИСиС».
В работах приняли участие специалисты Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (НИТУ «МИСиС»). Содействие им оказали американские учёные из Университета штата Небраска.
Сейчас основным материалом, используемым для изготовления полупроводниковой электроники, является кремний. Для улучшения характеристик устройств исследователи предлагают отказаться от него в пользу других материалов.
Речь, в частности, идёт о соединениях титана и циркония с серой (TiS3 и ZrS3). Применение в качестве исходных веществ сплавов титан-цирконий и чистой серы позволяет точно управлять свойствами получаемых полупроводниковых тонких лент, которые затем и используются в устройствах.
В ходе исследований специалистам удалось решить проблему, с которой ранее сталкивались другие научные группы: почему не удаётся получить весь спектр соединений от чистого ZrS3 до TiS3, чтобы управлять оптическими и электрическими свойствами этих материалов. Оказалось, что однородность материалов нарушают крупные восьмиугольники (гексагоны), формирующиеся в структуре вещества в процессе кристаллизации. Избавиться от этих гексагонов удалось путём понижения температуры, при которой протекает затвердевание раствора.
В результате, исследователи смогли уменьшить толщину полупроводниковых компонентов в 10 раз, то есть на порядок. В частности, были получены плёнки толщиной всего около 1 нм.
«Далее учёные планируют продолжить эксперименты с титаном и цирконием: используя разные соотношения металлов, объединять их в твёрдые растворы с серой и измерять проводимость образцов. В перспективе это позволит найти оптимальные и стабильные комбинации материалов с наибольшей степенью проводимости», — говорится в публикации «МИСиС».
