ساخت اولین ترانزیستور نانولوله‌ای زیر ۱۰ نانومتری

آرسون فرانکلین از IBM و یکی از این محققان، گفت: “مهمترین بخش این کار
نشان دادن این مطلب است که ترانزیستورهای نانولوله کربنی نه تنها در طول‌های
زیر ۱۰ نانومتر کار می‌کنند؛ بلکه عملکردشان از بهترین ترانزیستورهای
سیلیکونی در طول‌های مشابه، بهتر است. برای سال‌ها است که این موضوع مطرح
است که کوچک‌سازی افزاره‌های سیلیکونی، موقعی که طول کانال‌ها به ۱۰ تا ۱۵
نانومتر نزدیک می‌شود، اگر غیرممکن نباشد، بسیار چالش‌انگیز است.”

فرانکلین توضیح داد: “دلیل اینکه محاسبات تئوری برای ترانزیستورهای نانولوله‌ای زیر
۱۵ نانومتر، علی‌رغم نازکی بسیار، کنترل گیت کوچکی پیش‌بینی می‌کنند، با دیگر خواص
بی‌نظیر فیزیک انتقال برای افزاره‌های نانولوله‌ای مرتبط است. توده‌های موثر حامل
بار (توده الکترون‌ها) برای نانولوله‌ها در مقایسه با دیگر نیمه‌رساناها بسیار
متراکم هستند و این بدین معنی است که آنها آسان‌تر در افزاره می‌توانند تونل بزنند.
این یکی از دلیل‌هایی است که محاسبات تئوری برای این ترانزیستورهای نانولوله‌ای
کنترل گیت کوچکی پیش‌بینی کرده‌اند، زیرا این حامل‌ها موقعی که طول‌ها خیلی کوچک
می‌شوند، بطور کنترل‌نشده‌ای تونل می‌زنند. ما در این تحقیق نشان دادیم که بواسطه
مدل‌های فیزیکی نامتعارف برای انتقال در تماس‌های فلز – نانولوله، این پیش‌بینی
نادرست است.”

موقعی که این محققان با نانولوله‌های یکسان چندین ترانزیستور ساختند که
کوچک‌ترین‌شان طول کانالی برابر ۹ نانومتر داشت، مشاهده کردند که ریزترین
ترانزیستور رفتار سویچینگ و اشباع جریان خروجی عالی نشان می‌دهد. این محققان
پیش‌بینی می‌کنند که مدل‌های تئوری را می‌توان با تمرکز بیشتر روی انتقال در
تماس‌های فلز و نانولوله، بهبود داد.

این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters منتشر
کرده‌اند.