高速エレクトロニクスのためのより良い材料を提供する希少元素

Anonim

パーデューの研究者は、希少元素テルルから誘導された新しい2次元材料を発見し、コンピュータチップ全体でより良い電流を運ぶトランジスタを作り出しました。

この発見により、チップのトランジスターの動作速度を向上させるためにエンジニアが使用しようと試みた非常に薄い2次元材料のリストが追加され、電話やコンピューターなどの電子デバイスで情報をより高速に処理できるようになり、赤外線センサーのような技術。

グラフェン、黒リンおよびケイ素のような他の二次元材料は、室温での安定性または高速デバイス用に有効なトランジスタをナノ製造するのに必要な実現可能な製造アプローチに欠けていた。

「すべてのトランジスタは大電流を流す必要があり、これは高速エレクトロニクスにつながります」と、PurdueのRichard J.とMary Jo Schwartzの電気・コンピュータ工学教授Peide Yeは述べています。 「現在トランジスタを構成する1次元ワイヤは非常に小さな断面を持っていますが、シートのように働く2次元の材料はより広い表面積に電流を送ることができます」

テルルレンは、元素テルルで発見された2次元の膜研究者で、より速く動く「キャリア」を持つ安定したシート状のトランジスタ構造を実現しています - テルルの希少性にもかかわらず、 2次元の材料で作られたトランジスタをより大規模に容易に製造することができます。

「テルルは地球の地殻には豊富ではないが、解法で合成するには少ししか必要ではなく、同じバッチ内で2次元テルル材料の生産量が非常に高い」とWenzhuo Wu 、パーデュー工科大学の助教授である。 「ソリューションを保持するコンテナをスケールアップするだけで生産性が高い」

エレクトロニクスは通常室温で使用されるため、この温度で当然に安定なテルルトランジスタは、同様の安定性および性能を達成するために真空チャンバまたは低い動作温度を必要とする他の二次元材料よりも実用的で費用効果が高い。

テルペンのより大きい結晶フレークはまた、フレークと電子移動との障壁が少ないことを意味し、他の2次元材料のより多くの、より小さいフレークの問題である。

「室温での高いキャリア移動度はより実用的なアプリケーションを意味する」とYe氏は述べた。 より速く動く電子およびホールは、チップ全体にわたってより高い電流につながる。

この材料は、物理的振動や熱を電気に変換するフレキシブルプリントデバイスなど、コンピュータチップトランジスタ以外の用途にも使用できる可能性があると、研究者は予測しています。

「Tellureneは多機能材料であり、Purdueはこの新素材の発祥の地です。 "これは、実用的な技術のために制御された特性を持つ二次元材料のスケーラブルな生産に非常に近いと私たちは考えています。

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