پژوهشگرانی از دانشگاه لوند سوئد و دانشگاه نیو سات والز، با یک کار زیبا در زمینه مهندسی نانو، توانستند اولین ترانزیستور نانوسیمی دارای یک – درگاه- پیچانده – فلزی هم‌مرکز که بصورت افقی روی زیرلایه سیلیکونی قرار می‌گیرد، بسازند.
ساخت ترانزیستورهای نانوسیمی جدید
پژوهشگرانی از دانشگاه لوند سوئد و دانشگاه
نیو سات والز، با یک کار زیبا در زمینه مهندسی نانو، توانستند اولین
ترانزیستور نانوسیمی دارای یک “درگاه- پیچانده” فلزی هم‌مرکز که بصورت افقی
روی زیرلایه سیلیکونی قرار می‌گیرد، بسازند.
آدام میکولیچ می‌گوید: “دو ویژگی قابل ذکر این طراحی به سادگی ساخت آن و
نیز توانایی منحصر به فرد آن در تنظیم طول درگاه – پیچانده از طریق یکبار
حکاکی مرطوب است. “
کنارهم قراردادن تعداد بسیار زیادی از
ترانزیستورها در یک ریزتراشه منجر به قیمت‌های بسیار بالا می‌شود- همپوشانی
کاهش یافته بین کانال‌های نیمه‌رسانا که جریان را از خود عبور می‌دهند و
درگاه فلزی باعث می‌شود که روشن و خاموش کردن جریان بسیار سخت باشد.
این امر منجر به ساخت “ترانزیستور اثر میدانی تیغه‌ای”، یا FinFET، می‌شود
که در آن هر دو لبه سیلیکونی کانال تراشیده می‌شود تا یک ساختار تپه‌ای
برآمده ایجاد گردد. این کار به درگاه اجازه می‌دهد اطراف لبه‌های کانال به
پایین خم شود و فرآیند سوئیچ را بدون افزایش فضای مورد نیاز برای تراشه
بهبود بخشد. حتی با پیچاندن کامل درگاه حول کانال می‌توان کنترل بهتری
اعمال کرد. ولی استفاده از تکنیک‌های میکروساختی “بالا- پایین” متداول
سیلکون برای قرار دادن فلز در زیر کانال بدون ایجاد سازگاری در افزاره یک
کار بسیار سخت است.
این گروه نه تنها توانست برای اولین بار چنین ترانزیستورهای نانوسیمی درگاه-
پیچانده را بسازد بلکه توانست نشان دهد که آنها قادر هستند با یک فرآیند
بسیار ساده بدون نیاز به لیتوگرافی اضافی با یک دقت بسیار بالا طول درگاه-
پیچانده را در یکبار حکاکی مرطوب تنظیم کنند.
در رهیافت آنها از توانایی محلول خورنده در از زیر بریدن و حکاکی در طول
نانوسیم استفاده شده است که می‌تواند با تغییر غلظت محلول خورنده درگاه‌هایی
تولید کنند که طول آنها در بازه‌ای از فاصله جدایی تا مقادیری به کوچکی nm
۱۰۰ قرار می‌گیرد.
افزاره‌های ایجاد شده با این روش دارای عملکرد الکتریکی بسیار بالا هستند و
می‌توانند به طور قابل اعتماد با بهره بالایی تولید شوند. این افزاره‌ها
علاوه براینکه پیشرفت بزرگی در تکنیک‌های نانوساختی هستند، راه‌های جدید و
جذابی برای تحقیقات بنیادی باز می‌کنند.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters
منتشر کرده‌اند.
