Новости науки 28.12.01. Вертикальная нанотрубка работает в транзисторе.

Специалисты из исследовательского подразделения компании "Самсунг" изготовили вертикальный полевой транзистор, в котором углеродная нанотрубка играет роль канала. Главное достижение корейских ученых состоит в том, что ими разработана технология получения "нанотрубных" транзисторов, обладающая хорошей воспроизводимостью, что может позволить перейти на терабитный уровень плотности элементов (точнее - 2 10 ¹¹ транзисторов на см²).

Рис.1. Технология изготовления полевого транзистора на основе углеродных нанотрубок.

Экспериментальные образцы полевых транзисторов на основе углеродных нанотрубок были созданы во многих группах, но корейским ученым удалось сделать важный шаг вперед. Самым существенным этапом разработанного ими технологического процесса является выращивание нанотрубки именно в нужном месте, в то время как обычно приходилось "подтаскивать" нанотрубки к нужному месту (контактам). Исходным является слой окиси алюминия, в котором вытравлены углубления (Рис.1a); угреродные нанотрубки (CNT) вырастают из глубины (Рис.1b). Диаметр нанотрубки составляет 20 нм, а длина - 40 нм. К этим нанотрубкам пристраиваются контакты истока и стока транзистора (Рис. 1c), а также боковой электрод затвора (Рис.1d). Затем проводится отжиг дефектов при температуре 800 С, в результате чего сопротивление нанотрубки при комнатной температуре снижается с мегаОмов до килоОмов. Для сравнения отметим, что если (в воображании) вырезать из современного кремниевого полевого транзистора канал того же сечения, как у нанотрубки, то сопротивление получится гораздо выше.

Казалось бы, для нанотрубок открыт путь в микроэлектронику. Но не все так просто: дело в том, что подвижность электронов в нанотрубке исключительно мала из-за обилия дефектов. Высокая проводимость при комнатной температуре обеспечивается огромным количеством электронов проводимости (выше уровня протекания), почти как в металле. Однако управлять таким количеством электронов с помощью потенциала затвора довольно затруднительно, требуются слишком большие напряжения. Так что, несмотря на существенный прогресс технологии изготовления транзисторов на основе углеродных нанотрубок, говорить о практическом использовании нанотрубных транзисторов еще рано.

перейти к началу страницы