De hojas a pilas, las nuevas nanoestructuras prometen un gran salto para la electrónica avanzada
por Staff Writers
Tokio, Japón (SPX) 24 de abril de 2023
Científicos de la Universidad Metropolitana de Tokio han diseñado con éxito nanoestructuras multicapa de dicalcogenuros de metales de transición que se encuentran en el plano para formar uniones. Hicieron crecer capas de estructuras de varias capas de disulfuro de molibdeno desde el borde de fragmentos de disulfuro de molibdeno dopado con niobio, creando una heteroestructura plana gruesa y unida. Demostraron que estos pueden usarse para fabricar nuevos transistores de efecto de campo de túnel (TFET), componentes en circuitos integrados con un consumo de energía ultrabajo.
Los transistores de efecto de campo (FET) son un componente fundamental de casi todos los circuitos digitales. Controlan el paso de la corriente a través de él en función del voltaje que se aplica. Si bien los FET (o MOSFET) semiconductores de óxido de metal constituyen la mayoría de los FET que se usan en la actualidad, la búsqueda de la próxima generación de materiales está en marcha para impulsar dispositivos cada vez más exigentes y compactos que utilicen menos energía.
Aquí es donde entran los FET de tunelización (o TFET). Los TFET se basan en la tunelización cuántica, un efecto en el que los electrones pueden atravesar barreras generalmente infranqueables debido a los efectos de la mecánica cuántica. Aunque los TFET utilizan mucha menos energía y se han propuesto durante mucho tiempo como una alternativa prometedora a los FET tradicionales, los científicos aún tienen que encontrar una forma de implementar la tecnología de forma escalable.
Un equipo de científicos de la Universidad Metropolitana de Tokio dirigido por el profesor asociado Yasumitsu Miyata ha estado trabajando en la fabricación de nanoestructuras a partir de dicalcogenuros de metales de transición, una mezcla de metales de transición y elementos del grupo 16. Los dicalcogenuros de metales de transición (TMDC, dos átomos de calcógeno en un átomo de metal) son excelentes materiales candidatos para crear TFET. Sus éxitos recientes les han permitido unir capas gruesas de un solo átomo de láminas cristalinas de TMDC en longitudes sin precedentes.
Ahora, han centrado su atención en estructuras de múltiples capas de TMDC. Mediante el uso de una técnica de deposición química de vapor (CVD), demostraron que podían hacer crecer un TMDC diferente desde el borde de planos cristalinos apilados montados en un sustrato. El resultado fue una unión en el plano que tenía múltiples capas de espesor. Gran parte del trabajo existente en uniones TMDC utiliza monocapas apiladas una encima de la otra; esto se debe a que, a pesar del excelente rendimiento teórico de las uniones en el plano, los intentos anteriores no pudieron darse cuenta de las altas concentraciones de huecos y electrones necesarias para hacer que un TFET funcione.
Después de demostrar la solidez de su técnica utilizando disulfuro de molibdeno cultivado a partir de diseleniuro de tungsteno, centraron su atención en el disulfuro de molibdeno dopado con niobio, un semiconductor de tipo p. Al hacer crecer estructuras multicapa de disulfuro de molibdeno sin dopar, un semiconductor de tipo n, el equipo logró una unión pn gruesa entre los TMDC con una concentración de portadores sin precedentes. Además, descubrieron que la unión mostraba una tendencia de resistencia diferencial negativa (NDR), donde los aumentos en el voltaje conducen a un aumento cada vez menor de la corriente, una característica clave de la tunelización y un primer paso significativo para que estos nanomateriales se abran paso en los TFET.
El método empleado por el equipo también es escalable en grandes áreas, lo que lo hace adecuado para su implementación durante la fabricación de circuitos. Este es un nuevo desarrollo emocionante para la electrónica moderna, con la esperanza de que encuentre su camino en aplicaciones en el futuro.
Informe de investigación:Heteroestructuras multicapa en plano basadas en dichoslcogenuros de metales de transición para electrónica avanzada
Enlaces Relacionados
Universidad Metropolitana de Tokio
Arquitectura, tecnología y fabricación de chips informáticos
Noticias de nano tecnología de SpaceMart.com
- Distribución de relaciones públicas y contenido potenciado por SEO. Consiga amplificado hoy.
- Platoblockchain. Inteligencia del Metaverso Web3. Conocimiento amplificado. Accede Aquí.
- Acuñando el futuro con Adryenn Ashley. Accede Aquí.
- Fuente: https://www.spacedaily.com/reports/From_sheets_to_stacks_new_nanostructures_promise_leap_for_advanced_electronics_999.html
