Вчені знайшли спосіб зупинити витік електронів у транзисторах

Дослідження квантово-механічних розрахунків транзисторів

Як повідомляє НВ — Техно: Науковці з університету KAIST використали квантово-механічні розрахунки на атомному рівні для визначення меж масштабування транзисторів. У своїй роботі вони застосували обчислювальний підхід на основі перших принципів фізики, зокрема вдосконалену теорію функціоналу щільності (MS-DFT) та метод віртуальної довжини перенесення. Дослідження було протестовано на моношарі дисульфіду молібдену, двовимірному напівпровіднику завтовшки в один атом. Результати дослідження опубліковані в науковому виданні Computational Materials.

Перешкоди для мініатюризації транзисторів

Напівпровідникова індустрія поступово наближається до ери 2 нанометрів, однак фізичні розміри транзисторів все ще залишаються більшими за цю позначку. Однією з основних перешкод для мініатюризації є квантове тунелювання, яке призводить до витоку електронів. Дослідники виявили, що витік електронів можна придушити за розмірів елемента менше 4 нанометрів, що відкриває нові перспективи для подальшого розвитку технологій.

Професор Йон-Хун Ким підкреслив важливість цього дослідження, зазначивши: "Це дослідження пропонує абсолютно новий фізичний критерій для оцінки транзисторів".

Дослідники також вказали, що проникнення електронів у канал змінюється, залежно від вибору металевого електрода та геометричної структури контактної поверхні.

Таким чином, нова стратегія проєктування, запропонована в результаті цього дослідження, може суттєво вплинути на подальший розвиток напівпровідникових технологій та їх впровадження в різні галузі.

Дослідження, проведене науковцями з KAIST, є важливим кроком до подолання існуючих обмежень у мініатюризації транзисторів, що може суттєво вплинути на технологічний прогрес. В умовах зростаючого попиту на потужніші та енергоефективні електронні пристрої, результати цього дослідження відкривають нові можливості для інновацій у виробництві мікросхем та інших електронних компонентів. Це може також вплинути на розвиток нових матеріалів і конструкцій, що відповідають сучасним вимогам індустрії.