یک تیم تحقیقات بین المللی با استفاده از ساختار هسته‌ای -پوسته‌ای از جنس سیلیکون و ژرمانیوم موفق به تولید قطعه‌ای شدند که سرعت حرکت الکترون در آن بالا بوده و می‌تواند به عنوان نسل جدید ترانزیستورها استفاده شود.
تولید نسل جدید ترانزیستورها با نانوسیم کواکسیال
یک گروه تحقیقاتی از مؤسسه ملی علوم مواد (NIMS) ژاپن با همکاری محققانی از مؤسسه فناوری جرجیا موفق به ساخت نانوسیم چند لایه‌ای شدند که دارای هسته‌ای از جنس ژرمانیوم و پوسته‌ای از جنس سیلیکون است. این ماده به منظور ساخت ترانزیستورهای سریع ساخته شده است.
علاوه بر این محققان این پروژه لایه سیلیکونی و ژرمانیومی را که دارای ناخالصی است تغییر ساختار داده‌اند تا عملکرد سیستم بهبود یابد. با این کار مشکل پراش الکترون به دلیل وجود ناخالصی رفع می‌شود. نتایج این پروژه گامی به سوی ساخت ترانزیستورهای پرسرعت است.
در حال حاضر پیشرفت‌های زیادی روی ترانزیستورهای اثرمیدان اکسید فلزی نیمه‌هادی (MOSFETs) انجام شده است. با این حال این ترانزیستورها در حال رسیدن به محدوده نهایی رشد خود هستند و باید نسل جدیدی از این ادوات را تولید کرد. برای این کار محققان به جای تولید ساختارهای دو بعدی، اقدام به ارائه راهبردی برای تولید ساختارهای سه بعدی کردند. استفاده از نانوسیم‌های نیمه‌هادی به عنوان کانال، ایده اصلی این روش جدید است. مشکل اصلی در این ایده آن است که زمانی که از یک نانوسیم با قطر کمتر از ۲۰ نانومتر استفاده می‌شود، وجود ناخالصی به شدت می‌تواند روی پراش الکترون اثرگذار شود. با این کار قدرت انتقال الکترون در نانوسیم کاهش می‌یابد.
در این پروژه محققان موفق شدند نانوسیمی با ساختار هسته -پوسته ارائه کنند که دارای کانال انتقال الکترون با سرعت بالاست. این گروه تحقیقاتی با تقویت ساختار نانوسیم علاوه بر کاهش پراش ناخواسته مقدار حاملین بار را نیز افزایش دادند.
از آنجایی که در ساخت این نانوسیم تنها از سیلیکون و ژرمانیوم استفاده شده است، تولید آن کم هزینه خواهد بود. این گروه تحقیقاتی در حال ساخت ترانزیستوری با استفاده از این ساختار هستند.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان Clear experimental demonstration of hole gas accumulation in Ge/Si core-shell nanowires در نشریه ACS Nano منتشر شده است.
