Ett team av Skoltech -forskare, i samarbete med forskare från IBM Watson Research Center, har belyst beteendet hos elektriska kontakter i kolhalvledarnanorör, som kan bana väg för nästa generations elektronik.

Förr, digital kiselelektronik möjliggjordes av en minskning av transistorstorleken, men kiselns möjligheter har faktiskt nått sin gräns. Således, det är nödvändigt att söka efter nya möjligheter att sänka kostnaderna och öka prestandan i elektroniska enheter. Mot detta ändamål, teknikjättar som IBM undersöker aktivt deras potential att ersätta kisel i nästa generations datorer och annan elektronik.

Den främsta utmaningen i detta avseende är kontaktmotstånd, en egenskap hos det låga motståndet hos nanorörskanaler. "Transistormotståndet inkluderar både kanal- och kontaktmotstånd. Kanalmotståndet för kolnanorör är bättre än kisel, men ingen behöver transistorer gjorda av nanorör med en lång kanal, och när rörstorleken minskar till flera tiondelar av en nanometer, kontaktmotståndet börjar dominera, "sade Skoltech -professor Vasili Perebeinos, studiens huvudförfattare.

Halvledarrör används för att tillverka transistorer. Men metall används för kontakter. Metall utövar tryck på rören, som kommer på bekostnad av ytspänning. Tidigare forskning på området visade att detta tryck är tillräckligt högt för att platta ut rören. "I vår senaste forskning, vi förutspådde att halvledarrör plattade av en metallkontakt blir metalliska. I detta fall, kontaktmotståndet ökar, och minskar inte senare. Detta beror på att den axiella symmetrin för de deformerade rören bryts under metallkontakten, "Sa Perebeinos.

Det Skoltech-ledda teamets forskning har hjälpt till att belysa de steg som kan vidtas för att minska kontaktmotståndet. De bestämde att för tillverkning av transistorer, det är att föredra att använda rör med relativt små diametrar. För att sätta detta i sitt sammanhang, tänk dig ett stort rör istället för ett nanorör, och en hammare som dunkar mot röret istället för att metall utövar tryck. Det blir omedelbart klart varför en diametrisk minskning skulle hjälpa; det skulle vara lättare att platta ut ett rör med stor diameter än ett med en mindre diameter.

Det är också möjligt att använda metaller med lägre ytspänning; "hammarslaget" i detta fall skulle vara svagare och nanoröret skulle inte vara platt.

Studien har publicerats i Fysiska granskningsbrev .