مقالات

یک مطالعه جدید نانوساختارهای کانال خلا را معرفی می کند

مقالات علمی با ترجمه مستقیم سایت بزرگ دنیای خوب زندگی

یک مطالعه جدید نانوساختارهای کانال خلا را معرفی می کند

مسیر انتشار الکترون از طریق ترانزیستور خلاء از منبع (پایین) تا مبادله (بالا). اعتبار: جین وو هان

لوله های خلاء در ابتدا نقش عمده ای در توسعه دستگاه های الکترونیکی داشتند. چند دهه پیش ، محققان شروع به جایگزینی آنها با ترانزیستورهای نیمه هادی ، قطعات الکترونیکی کوچک کردند که می توانند به عنوان تقویت کننده و سوئیچ استفاده شوند.

اگرچه در حال حاضر لوله های خلاء به ندرت در توسعه الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرند ، اما آنها نسبت به ترانزیستورها دارای مزایای مهم بسیاری هستند. به عنوان مثال ، این امکان را می دهد تا کار سریعتر ، ایمنی صوتی بهبود یافته و ثبات بیشتر در محیط های سخت یا خشن.

در یک مطالعه جدید ، محققان مرکز تحقیقات آمس ناسا نشان داده اند که ترانزیستورهای کانال خلاء نانومقیاس بر روی تراشه های کاربید سیلیکون قابل تولید هستند. اختراع این نوع ترانزیستور در مقیاس تراشه در نهایت می تواند کاربرد گسترده آن را فعال کند و آن را به یک جایگزین مناسب برای لوازم الکترونیکی حالت جامد تبدیل کند.

میا مبان ، یکی از محققانی که تحقیق را انجام داده است ، گفت: "الکترونیک آماده برای استفاده در مأموریت های فضایی فقط به دلیل تأثیر اشعه مورد استفاده قرار می گیرد." "معمولاً به حفاظت در برابر تشعشع یا طراحی مدار پرتوی پیشرفته نیاز خواهد بود ، همه گران و پرهزینه است و به دستگاههایی منتهی نمی شود. نواقص ذکر شده در بالا. "

هنگام ساخت ترانزیستورهای کانال خلاء نانوساختار ، Jinwoo Han ، یک محقق مسئول طراحی و ساخت ، فرایندی مشابه آنچه را هنگام ساخت MOSFET های معمولی (ترانزیستورهای تأثیر نیمه هادی با اثر نیمه هادی فلزی) استفاده می شود ، دنبال کرد. تنها تفاوت در این است که وی کانال نیمه هادی را که در MOSFET بین منبع و تخلیه قرار داده شده است ، با یک کانال خالی جایگزین کرد.

محبان توضیح داد: "بر خلاف کار قبلی ما در مورد نانوساختارهای دروازه سیلیکون ، ما این بار به جای ترانزیستور افقی ، روند را به عمودی تبدیل کردیم." "از آنجا که کانال حاوی هیچ چیز نیست ، الکترون ها در جایی که با پراکندگی با شبکه روبرو هستند می توانند سریعتر از نیمه هادی ها باشند ، بنابراین فرکانس کار یا سرعت بیشتر می شود."

نانوذرات ترانزیستور کانال خلاء ساخته شده توسط تحقیقات بر روی تراشه های کاربید سیلیکونی 150 میلی متر ارائه شده است. محققان هنگام ارزیابی عملکرد آنها دریافتند که جریان موتور ترانزیستور آنها به طور خطی با تعداد فرستنده های موجود در صفحه منبع تغییر می کند.

مییاپان و همکارانش همچنین عملکرد وی را با عملکرد ترانزیستورهای کانال خلاء سیلیکون به طور هم زمان مقایسه کردند. آزمایشات آنها نشان داد که دستگاه کاربید سیلیکون از پایداری بلند مدت قابل ملاحظه ای برخوردار است که ممکن است برای برنامه های کاربردی در فضا و سایر محیط های چالش برانگیز مفید باشد.

هان به TechXplore گفت: "ما ترانزیستورهای کانال خلاء زیر باند زیر 100 نانومتر را در هر دو سیستم کاربید سیلیکون و سیلیکون تولید کرده ایم." "عملکرد آنها دلگرم کننده است و ترانزیستورها تحت تأثیر تابش قرار نمی گیرند. نتیجه این است که می توانیم از زیرساخت های تولیدی موجود و سیستم های مواد استفاده کنیم که شناخته شده برای ساخت دستگاه های خلاء فوق العاده کوچک هستند."

در آینده ، نتایج جمع آوری شده توسط مییاپان ، هان و همکاران می توانند دوباره معرفی ترانزیستورهای کانال خلاء را برای تولید لوازم الکترونیکی ، به ویژه برای آنهایی که برای استفاده در فضا طراحی شده اند ، ترویج کنند. در عین حال ، محققان قصد دارند از ترانزیستورهای ساخته شده برای ساخت مدارها ، برای كاربرد و آزمایش در شرایط واقعی استفاده كنند.


ترانزیستور کانال خلاء از بهترین نیمه هادی ها و لوله های تخلیه استفاده می کند


اطلاعات بیشتر:
جین وو هان و همکاران ترانزیستورهای کانال خلاء نانوساختار شده بر روی تراشه های کاربید سیلیکون ساخته شده ، الکترونیک طبیعت (2019) DOI: 10.1038 / s41928-019-0289-z

جین وو هان و همکاران ترانزیستور کانال خلاء نانو ، نامه های نانو (2017) DOI: 10.1021 / acs.nanolett.6b04363

© 2019 Science X Network

استناد:
مطالعه معرفی ترانزیستورهای جدید برای کانال خلاء نانو (2019 ، 12 سپتامبر)
برگرفته شده در 12 سپتامبر 2019
از https://phys.org/news/2019-09-nanoscale-vacuum-channel-transistors.html

این سند مشمول حق چاپ است. جدا از هرگونه معاملات منصفانه به منظور مطالعه و تحقیق خود ، خیر
بخشی را می توان بدون اجازه کتبی تکثیر کرد. محتوا فقط برای اهداف اطلاعاتی ارائه می شود.

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن