En mer effektiv metod för att stänga luckor i atomiskt små trådar har utvecklats av University of Illinois forskare, ytterligare öppnar dörrarna till en ny transistorteknik.

Under ledning av professor i el- och datateknik Joseph Lyding och doktorand Jae Won Do, Illinois -laget publicerade sina resultat i tidningen ACS Nano .

Kiselbaserade transistorer har varit grunden för modern elektronik i mer än ett halvt sekel, möjliggör exakt kontroll av elektroniska signaler genom kretsar. En ny transistorteknik, kol nanorörstrådar, visar löften om att byta kisel eftersom det kan fungera tio gånger så snabbt och är mer flexibelt - men det har ett viktigt gap att korsa.

"Anslutningen mellan nanorören är mycket resistiv och resulterar i att transistorn saktar ner, "Sa Lyding." När elektroner går förbi den korsningen, de släpper ut mycket energi. "

Motståndet resulterar i värmepoolning vid korsningarna mellan rören, att ge forskare den perfekta möjligheten att "lödda" dessa anslutningar med hjälp av ett material som reagerar med värme för att avsätta metall över korsningarna. När strömmen rinner igenom, den avsatta metallen minskar övergångsmotståndet, effektivt stoppar energiförlusten.

Tills nu, problemet har varit att hitta en realiserbar metod för applicering av de värmereaktiva materialen. Under 2013, Lyding och Do använde en vakuumkammare för att applicera en gasformig kemikalie för att metallisera korsningarna. Den nya tekniken, ämnet för det nya papperet, tar en annan väg genom att applicera ett tunt lager av lösning, tillverkad av föreningar som innehåller metallen som behövs för att löda övergångarna.

"Vår nya teknik är mycket enklare. Den innebär färre steg och är mer kompatibel med befintlig teknik, "Do said." Vi får liknande förbättringar till vad vi fick från gasformiga metoden, först nu kan vi experimentera med förmågan hos andra material som inte är gaser, vilket gör att vi kan förbättra transistornas prestanda ännu mer. "

För att utöka tekniken till att omfatta fler material, Lydings grupp samarbetade med Eric Pop, adjungerad professor i el- och datateknik vid U. av I. och expert på syntes och överföring av kolnanorör, liksom med kemiprofessorn Greg Girolami.

Do sa att den nya tekniken är överförbar till den nuvarande tillverkningsutrustningen som tillverkare av kiseltransistorer använder.

"Med denna metod, du skickar bara ström genom nanorören och det värmer korsningarna. Därifrån, kemi förekommer inuti det lagret, och sedan är vi klara. Du måste bara skölja bort det, "Sa Lyding." Du behöver ingen anpassning, dyr vakuumkammare. "

Nästa steg för laget är att börja titta på föreningar för korsningarna som hjälper till att förstärka strömmen ännu mer.

"Nu när vi ser denna effekt, hur kommer vi till nästa nivå? Hur förbättras vi med en annan storleksordning? Vi främjar detta arbete när vi talar, med kemikalier som har syntetiserats specifikt för hastighet, "Sa Lyding.