17 مارس 2024 (Nanowerk Spotlightبرای نسل جدید وسایل الکترونیکی، ترانزیستورهای پیشرفته در مقیاس نانو مورد تقاضا هستند که نیاز به بایاس دقیق هر دستگاه دارند. این شرایط بایاس سخت را می توان با بدست آوردن مقادیر دقیق ولتاژ آستانه ترانزیستور کاهش داد. این همچنین تحمل حالت های منطقی دیجیتال در برابر نویز الکتریکی را بهبود می بخشد. الزامات کاهش مصرف برق در CMOS ترانزیستورهای اثر میدانی (FET) با ساخت و کارکرد آن در حالت بهبود (E) یعنی عدم وجود حامل های شارژ آزاد در کانال در ولتاژ دروازه صفر. برای روشن شدن، در زمینه ترانزیستورهای اثر میدانیحالت افزایش (E-mode) به حالتی اشاره دارد که در آن دستگاه به ولتاژ گیت خاصی برای القای یک کانال رسانا بین پایانه های منبع و تخلیه نیاز دارد. برعکس، FET های حالت تخلیه (حالت D) ذاتاً دارای یک کانال رسانا در ولتاژ دروازه صفر هستند که برای «کاهش» یا خاموش کردن کانال به یک ولتاژ گیت با قطب مخالف نیاز دارند. این تمایز اساسی نقش مهمی در نحوه طراحی دستگاهها برای کاربردهای خاص دارد و بر مصرف انرژی، سرعت و عملکرد کلی آنها تأثیر میگذارد. از طرف دیگر، ترانزیستورهای حالت تخلیه (D) به دلیل چگالی حامل بار فراوان، جریان بیشتری نسبت به حالت افزایش دارند. برخلاف کاربرد سوئیچینگ FET، برای کاربردهای فرکانس بالا، حالت خارج از FET یک الزام اجباری نیست. در واقع، وجود یک کانال در بایاس گیت صفر برای به دست آوردن رسانایی بالا در ولتاژهای پایین تر سودمند است. برای Si FET ها، حالت های افزایش یا کاهش در مرحله ساخت دوپینگ کاشت یون تعیین شد. با این حال، اجرای این راه حل برای نسل جدید مواد نازک مانند نیمه هادی های آلی و مواد سه بعدی. بر اساس تحقیقات جدید منتشر شده در ژورنال of مواد الکترونیکی کاربردی ACS ("عملکرد انتخابی حالتهای تقویت و کاهش ترانزیستورهای اثر میدانی نانومقیاس")، با انتخاب یک تابع کاری خاص برای یک فلز دروازه، ولتاژ آستانه FET های نوع p را می توان از مقادیر منفی به مقادیر مثبت تغییر داد که تغییر انتخابی بین حالت افزایش به حالت تخلیه عملیات است.
تصویر پروفایلر نوری سه بعدی از FET های ساخته شده. (با مجوز انجمن شیمی آمریکا تجدید چاپ شده است) محققان به صورت تجربی FET ها را با الکترودهای فلزی دروازه ای مختلف که عملکردهای کاری متفاوتی داشتند، ساختند. ضخامت آلومینا دی الکتریک فقط 5 نانومتر بود. با توجه به این جدایی کوتاه بین فلز گیت و کانال نیمه هادی آلی نوع p، برهمکنش الکترواستاتیکی بین آنها حتی بدون اعمال ولتاژ خارجی وجود دارد. هنگامی که از فلز کم کار مانند آلومینیوم (4.4 eV) استفاده می شود، FET در حالت E کار می کند. برای فلزات دروازه ای با عملکرد بالا مانند طلا (5.0 eV)، تعداد مشخصی سوراخ در کانال با ولتاژ دروازه صفر ایجاد می شود. این منجر به مقدار خوبی جریان در کانال می شود که به عنوان عملکرد D-mode شناخته می شود.
تیم تحقیقاتی با تکمیل تلاشهای آزمایشی پیشگامانه خود، از شبیهسازیهای پیشرفته دستگاه TCAD استفاده کردند که در تأیید یافتههای آنها مفید بود. این شبیهسازیها، که نمودارهای رنگی چگالی حفره القایی را تولید میکنند، هم تأیید بصری و هم نظری را از تأثیر عملکردهای فلزی دروازه بر روی حالتهای عملیاتی FETها ارائه میکنند. این رویکرد جامع، تلفیق دادههای تجربی با بینشهای شبیهسازی، نه تنها اعتبار تحقیق را افزایش میدهد، بلکه بر اهمیت آن برای پیشرفتهای تکنولوژیکی و پتانسیل افزایش مقیاس در تولید تأکید میکند.
نویسنده اصلی دکتر Abhay Sagade از SRMIST، هند، نشان داد که اثرات مشاهده شده برای ضخامت دی الکتریک نازک مانند کمتر از 10 نانومتر عمیق است. او خاطرنشان میکند: «برای ضخامتهای بزرگتر، FETها در حالت بهبود حتی برای فلزات دروازهای با عملکرد بالا باقی میمانند». "این مفهوم را می توان به راحتی به هر ماده آلی نازک، معدنی و نسل جدید دوبعدی گسترش داد." یکی از جنبه های مهم این مطالعه تمرکز بر ضخامت لایه دی الکتریک مورد استفاده در FET است. محققان دریافتند که اثرات مشاهدهشده - تغییر بین حالتهای افزایش و کاهش - برای دیالکتریکهای نازک، بهویژه آنهایی که کمتر از 10 نانومتر هستند، مشخص است. این یافته نقش حیاتی ضخامت دی الکتریک را در تأثیرگذاری بر رفتار FET برجسته می کند و بر نیاز به کنترل دقیق بر خواص مواد برای دستیابی به عملکرد مطلوب دستگاه تأکید می کند.
با استفاده از این روش، میتوان مدارهای منطقی دیجیتال و دستگاهها و مدارهای نوسانگر را با اندازه فشردهتر و دقیقتر و قابل تنظیم مجدد ساخت. علاوه بر این، OFET های حالت D با جریان های بهبود یافته می توانند به طور موثر برای کاربردهای فرکانس بالا مورد استفاده قرار گیرند. این همچنین پیامدهای بسیار زیادی برای دستگاه های کوانتومی آینده و برنامه های کاربردی فن آوری که از دستگاه های حساس ابعاد کوچک استفاده می کنند دارد.
فراتر از مزایای فوری برای منطق دیجیتال و دستگاههای نوسانگر، توانایی تغییر انتخابی بین حالتهای عملیاتی نویدبخش برنامههای با فرکانس بالا است و به طور بالقوه انقلابی در طراحی دستگاههای کوانتومی نسل بعدی ایجاد میکند.
By
مایکل
برگر
- مایکل نویسنده سه کتاب توسط انجمن سلطنتی شیمی است:
جامعه نانو: پیش بردن مرزهای فناوری,
نانوتکنولوژی: آینده بسیار کوچک استو
نانومهندسی: مهارت ها و ابزارهایی که فناوری را نامرئی می کنند
کپی رایت ©
Nanowerk LLC
نویسنده مهمان Spotlight شوید! به گروه بزرگ و رو به رشد ما بپیوندید مشارکت کنندگان مهمان. آیا به تازگی یک مقاله علمی منتشر کرده اید یا پیشرفت های هیجان انگیز دیگری برای به اشتراک گذاشتن با جامعه فناوری نانو دارید؟ در اینجا نحوه انتشار در nanowerk.com آمده است.
- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
- PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
- PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
- منبع: https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=64864.php
- : دارد
- :است
- :نه
- :جایی که
- 10
- 11
- 17
- 2%
- 2D
- مواد سه بعدی
- 31
- 32
- 3d
- 4
- 5
- 7
- 8
- 9
- a
- توانایی
- غیبت
- مطابق
- دقیق
- رسیدن
- دست
- پیشرفته
- پیشرفت
- با صرفه
- همچنین
- امریکایی
- مقدار
- an
- و
- هر
- لوازم
- کاربرد
- برنامه های کاربردی
- اعمال می شود
- روش
- هستند
- AS
- ظاهر
- At
- نویسنده
- BE
- رفتار
- مزایای
- برگر
- میان
- خارج از
- تعصب
- کتاب
- هر دو
- مرز
- اما
- by
- CAN
- حامل
- مرکز
- معین
- به چالش کشیدن
- تغییر
- کانال
- بار
- شیمیایی
- شیمی
- انتخاب
- مدارات
- رنگ
- انجمن
- جمع و جور
- مکمل
- اجزاء
- جامع
- مفهوم
- شرایط
- انجام
- مصرف
- زمینه
- کنتراست
- کنترل
- متقابلا
- اعتبار
- بحرانی
- بسیار سخت
- جاری
- داده ها
- تاریخ
- تقاضا
- چگالی
- طرح
- طراحی
- مطلوب
- مشخص
- تحولات
- دستگاه
- دستگاه ها
- مختلف
- دیجیتال
- فرق
- مختلف
- dr
- اب کشیدن از
- دو
- e
- هر
- به آسانی
- اثرات
- موثر
- موثر
- تلاش
- الکترونیکی
- تأکید می کند
- با تاکید بر
- به کار گرفته شده
- تقویت
- افزایش می یابد
- اتر (ETH)
- EV
- حتی
- مهیج
- تجربی
- خارجی
- ساختگی
- واقعیت
- FET
- پیدا کردن
- یافته ها
- تمرکز
- برای
- یافت
- رایگان
- از جانب
- تابع
- قابلیت
- توابع
- اساسی
- بیشتر
- آینده
- دروازه
- نسل
- GIF
- طلا
- خوب
- پیشگامانه
- گروه
- در حال رشد
- مهمان
- دست
- آیا
- داشتن
- he
- زیاد
- فرکانس بالا
- بالاتر
- های لایت
- خیلی
- دارای
- سوراخ
- سوراخ
- چگونه
- چگونه
- اما
- HTTPS
- i
- تصویر
- فوری
- عظیم
- تأثیرگذاری
- انجام
- پیامدهای
- مهم
- جنبه مهم
- بهبود
- بهبود یافته
- in
- هندوستان
- نفوذ
- تأثیرگذار
- ذاتا
- ابتکاری
- غیر معدنی
- بینش
- ابزاری
- اثر متقابل
- IT
- ITS
- پیوستن
- روزنامه
- JPG
- تنها
- شناخته شده
- مناظر طبیعی
- بزرگ
- بزرگتر
- لایه
- رهبری
- منجر می شود
- کمتر
- پسندیدن
- لینک
- منطق
- آرم
- کاهش
- ساخت
- تولید
- ازدواج کردن
- ماده
- مصالح
- نشست
- فلز
- Metals
- روش
- مایکل
- متوسط
- حالت
- مدرن
- حالت های
- بیش
- کارآمدتر
- نام
- فناوری نانو
- نیاز
- نیازهای
- منفی
- جدید
- نسل بعدی
- سر و صدا
- یادداشت
- عدد
- مشاهده
- گرفتن
- بدست آوردن
- of
- خاموش
- on
- فقط
- عمل می کند
- عملیاتی
- عمل
- قابل استفاده
- مقابل
- چشمی
- بهینه سازی
- or
- سازمانی
- دیگر
- ما
- روی
- به طور کلی
- مقاله
- ویژه
- سنگفرش
- کارایی
- اجازه
- پی اچ پی
- افلاطون
- هوش داده افلاطون
- PlatoData
- نقش
- مثبت
- ممکن
- پتانسیل
- بالقوه
- قدرت
- دقیق
- حضور
- تولید
- عمیق
- وعده
- تلفظ شده
- املاک
- ارائه
- منتشر کردن
- منتشر شده
- ناشر
- هل دادن
- کوانتومی
- کاهش
- اشاره دارد
- آرام
- ماندن
- نیاز
- مورد نیاز
- نیاز
- تحقیق
- محققان
- نشان داد
- انقلابی
- نقش
- سلطنتی
- افزایش مقیاس
- علمی
- انتخاب
- انتخابی
- نیمه هادی ها
- حساس
- اشتراک گذاری
- کوتاه
- باید
- اهمیت
- شبیه سازی
- شبیه سازی
- مهارت ها
- کوچک
- جامعه
- راه حل
- منبع
- خاص
- به طور خاص
- سرعت
- نور افکن
- دولت
- ایالات
- گام
- دقیق
- مهاجرت تحصیلی
- چنین
- گزینه
- تیم
- فنی
- پیشرفته
- نسبت به
- که
- La
- آینده
- منبع
- دولت
- شان
- آنها
- نظری
- آنجا.
- اینها
- نازک
- این
- کسانی که
- سه
- آستانه
- از طریق
- به
- تحمل
- ابزار
- دور زدن
- نزدیک
- به روز رسانی
- URL
- استفاده کنید
- استفاده
- با استفاده از
- استفاده
- اعتبار سنجی
- ارزشها
- مختلف
- تایید
- تطبیق پذیری
- بصری
- ولتاژ
- بود
- مسیر..
- بود
- چه زمانی
- که
- اراده
- با
- بدون
- مهاجرت کاری
- شما
- شما
- زفیرنت
- صفر
بیشتر از نانورک
نانوذرات فعال شده با اشعه ایکس در مطالعه، آلزایمر را متوقف می کند
گره منبع: 2520260
تمبر زمان: مار 20، 2024
مکانیک کوانتومی می تواند به آلیاژهای قوی تر و پایدارتر منجر شود
گره منبع: 1976179
تمبر زمان: فوریه 24، 2023
کور شده توسط نور: اشعه گاما درخشان تر از هر چیزی که قبلا دیده شده بود، منفجر شد
گره منبع: 2036201
تمبر زمان: مار 28، 2023
تشک ژل متزلزل به سلول های ماهیچه ای آموزش می دهد تا با هم کار کنند
گره منبع: 2338969
تمبر زمان: اکتبر 20، 2023
شکل دادن به رنگ ساختاری زنده با چاپ سه بعدی DLP عینک های کلوئیدی فوتونیک
گره منبع: 2353335
تمبر زمان: اکتبر 28، 2023
مواد کوانتومی رفتاری «غیر محلی» نشان میدهند که عملکرد مغز را تقلید میکند
گره منبع: 2201973
تمبر زمان: اوت 8، 2023
نانوفیلمهای ارگانیک حافظه مقاومتی و الکترونیک را تغییر میدهند
گره منبع: 2351835
تمبر زمان: اکتبر 27، 2023
افزایش نور نوآورانه در ساختارهای نانومقیاس می تواند به تشخیص سرطان کمک کند
گره منبع: 2190148
تمبر زمان: ژوئیه 28، 2023
محققان از پرینت زیستی سه بعدی برای ایجاد بافت چشم استفاده می کنند
گره منبع: 1790814
تمبر زمان: دسامبر 22، 2022
اولین مدلی که روشهایی را که ذرات با اندازههای مختلف میتوانند با هم گیر کنند را توصیف میکند
گره منبع: 1955388
تمبر زمان: فوریه 13، 2023