Исследователи рассматривают уголь как замену металлооксидного изолятора в 2D-транзисторах

Согласно сообщению издания IEEE Spectrum, группа исследователей изучает возможность применения угля в качестве альтернативы металлооксидным пленкам, используемым для изоляции 2D-транзисторов в конструкции процессора. Если уголь успешно заменит современные металлооксидные пленки, это может иметь огромное значение для полупроводниковой промышленности.

Для правильного функционирования полупроводников требуется использование нескольких материалов. Несмотря на то, что полупроводники в основном изготавливаются из кремния, дополнительные материалы необходимы для изоляции кремниевых транзисторов и предотвращения утечки электрического тока.

Однако существует проблема: спрос на полупроводниковые транзисторы находится на рекордно высоком уровне по многим причинам, включая разработку искусственного интеллекта. Добыча кремния для изготовления транзисторов становится все сложнее из-за растущего спроса на чипы. В связи с этим полупроводниковая промышленность отчаянно ищет новые, более доступные материалы, которые могут заменить кремний.

В настоящее время изучаются несколько других материалов для замены кремниевых транзисторов, включая графен и молибден. Эти материалы идеально подходят для изготовления 2D-транзисторов из-за их плотной молекулярной структуры. Графен способен работать даже при толщине в один атом.

Однако одна из проблем с этими 2D-транзисторами заключается в том, что оксид металла не обеспечивает надлежащую изоляцию. Это приводит к утечкам и делает транзисторы неэффективными. Было обнаружено, что уголь гораздо лучше изолирует графеновые и молибденовые транзисторы, обеспечивая эффективную изоляцию на поверхности транзистора, чего не могут достичь металлооксиды.

Исследования и разработки в области угольных изоляторов все еще находятся в начальной стадии. Однако в настоящее время уголь является единственным материалом, способным изолировать графеновые и молибденовые 2D-транзисторы.