`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

BEST CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Транзисторы на квантовых точках - гибкая альтернатива традиционной электронике

+33
голоса

Исследователи из Национальной лаборатории Лос-Аламоса и их сотрудники из Калифорнийского университета в Ирвине создали фундаментальные электронные строительные блоки из крошечных структур, известных как квантовые точки, и использовали их для сборки функциональных логических схем.

Нововведение обещает более дешевый и удобный для производства подход к сложным электронным устройствам, которые могут быть изготовлены в химической лаборатории с помощью простых методов, основанных на растворах, и предлагает давно востребованные компоненты для множества инновационных устройств.

«Потенциальные применения нового подхода к электронным устройствам, основанным на нетоксичных квантовых точках, включают печатные схемы, гибкие дисплеи, встроенную диагностику, носимые устройства, медицинские тесты, интеллектуальные имплантаты и биометрию», - сказал Виктор Климов, физик, специализирующийся на полупроводниковых нанокристаллах в Лос-Аламосе и ведущий автор статьи, анонсирующей новые результаты в выпуске журнала Nature Communications.

На протяжении десятилетий микроэлектроника полагалась на кремний сверхвысокой чистоты, обрабатываемый в специально созданных условиях чистой комнаты. В последнее время кремниевой микроэлектронике бросили вызов несколько альтернативных технологий, которые позволяют изготавливать сложные электронные схемы за пределами чистой комнаты с помощью недорогих, легко доступных химических методов. Коллоидные полупроводниковые наночастицы, полученные химическими методами в гораздо менее жестких условиях окружающей среды, являются одной из таких новых технологий. Из-за их небольшого размера и уникальных свойств, напрямую управляемых квантовой механикой, эти частицы называют квантовыми точками.

Коллоидная квантовая точка состоит из ядра полупроводника, покрытого органическими молекулами. В результате такой гибридной природы они сочетают в себе преимущества хорошо изученных традиционных полупроводников с химической универсальностью молекулярных систем. Эти свойства привлекательны для реализации новых типов гибких электронных схем, которые можно печатать практически на любой поверхности, включая пластик, бумагу и даже кожу человека. Эта возможность может принести пользу во многих областях, включая бытовую электронику, безопасность, цифровые вывески и медицинскую диагностику.

Ключевым элементом электронной схемы является транзистор. Обычно транзисторы представляют собой пары устройств n- и p-типа, которые управляют потоками отрицательных и положительных электрических зарядов соответственно. Такие пары комплементарных транзисторов являются краеугольным камнем современной технологии КМОП (комплементарный металл-оксид-полупроводник), которая позволяет создавать микропроцессоры, микросхемы памяти, датчики изображения и другие электронные устройства.

Первые транзисторы с квантовыми точками были продемонстрированы почти два десятилетия назад. Однако интеграция комплементарных устройств n- и p-типа внутри одного слоя квантовых точек оставалась давней проблемой. Кроме того, большая часть усилий в этой области была сосредоточена на нанокристаллах на основе свинца и кадмия. Эти элементы являются высокотоксичными тяжелыми металлами, что существенно ограничивает практическую применимость продемонстрированных устройств.

Группа исследователей из Лос-Аламоса и их сотрудники из Калифорнийского университета в Ирвине продемонстрировали, что с помощью квантовых точек селенида меди и индия (CuInSe2), лишенных тяжелых металлов, они смогли решить как проблему токсичности, так и одновременно добиться простой интеграции n- и p-транзисторов в одном слое квантовых точек. В качестве доказательства практической полезности разработанного подхода были созданы функциональные схемы, выполняющие логические операции.

Инновация, которую Климов и его коллеги представляют в своей новой статье, позволяет им определять транзисторы p- и n-типа, применяя два разных типа металлических контактов (золото и индий, соответственно). Они завершили устройства, нанеся общий слой квантовых точек поверх контактов с предварительно нанесенным рисунком. «Этот подход позволяет напрямую интегрировать произвольное количество дополнительных транзисторов p- и n-типа в один и тот же слой квантовых точек, полученный в виде непрерывной пленки без рисунка с помощью стандартного центрифугирования», - сказал Климов.

Транзисторы на квантовых точках - гибкая альтернатива традиционной электронике

Путем осаждения контактов из золота (Au) и индия (In) исследователи создают два важнейших типа транзисторов с квантовыми точками на одной и той же подложке, открывая двери для множества инновационных электронных устройств

Дізнайтесь більше про мікро-ЦОД EcoStruxure висотою 6U

+33
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 

Slack подает жалобу на Microsoft и требует антимонопольного расследования от ЕС

 
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT