Schema över silicen och dess syntes-överföring-tillverkningsprocess. en, Spännd bikakegitterstruktur av silicen. b, Siliceninkapslad delaminering med native electrode (SEDNE) process, som inkluderar följande nyckelsteg:epitaxiell tillväxt av silicen på kristalliserad Ag(111) tunnfilm, in situ Al2O3-kapsling, inkapslad delamineringsöverföring av silicen, och naturlig kontaktelektrodbildning för att möjliggöra back-gated silicentransistorer. Kreditera: Naturens nanoteknik (2015) doi:10.1038/nnano.2014.325
(Phys.org) – Ett team av forskare med medlemmar från Italien och USA har lyckats bygga en transistor baserad på silicen, för första gången. I deras papper publicerad i tidskriften Naturen nanoteknik, teamet beskriver hur de lyckades få det notoriskt petiga materialet att samarbeta.
Silicen är där kisel tillverkas i en atomtjocka ark - som grafen, den har visat sig ha fantastiska elektriska egenskaper, vilket innebär att det kan vara användbart i framtida elektronik, särskilt som forskare fortsätter att försöka göra snabbare eller mindre datorchips. Problemet med silicen är att det är mycket svårt att göra och ännu svårare att arbeta med när ett ark väl är till hands. Det har bara gått åtta år sedan fysikern Lok Lew Yan Voon publicerade teorier om hur silicen skulle fungera, och sedan dess, olika grupper har försökt skapa materialet, de flesta har liten eller ingen framgång. De grupper som har lyckats har funnit att att få lakanen att fungera har varit ett allvarligt hinder för att använda det för praktiska ändamål. I denna nya ansträngning, forskarna rapporterar att de inte bara har kunnat skapa materialet, men de har hittat ett sätt att tämja det tillräckligt för att de ska kunna skapa små transistorer.
För att få nanoarken att samarbeta odlade forskarna först några ark av det på en mycket smal bas av silver som hade toppats med aluminiumoxid. En gång vuxit, silicenarket drogs av sin bas och placerades med silversidan uppåt på en kiseldioxidskiva. Silvret formades sedan för att skapa elektriska kontakter så att arket kunde användas som en transistor. Teamet rapporterar att de byggde flera sådana transistorer och att de var stabila när de användes i vakuum. De rapporterar också, att hittills, silicens prestanda har levt upp till teorierna som förutspådde dess egenskaper.
Även om teamet tekniskt har skapat en transistor baserad på silicen, det är fortfarande inte klart om en sådan process skulle kunna ändras till att överföras till en kommersiell tillämpning. Mycket mer forskning kommer att behöva göras innan det bestäms. Om det går, teamet tror att det skulle vara lättare att använda silicen i framtida elektronik än grafen, eftersom så mycket av chipdesignen redan är kiselbaserad.
© 2015 Phys.org
