Исследователи из Университета Иллинойса (University of Illinois) в Урбана-Шампэйн, США разработали новый способ изготовления сверхмалогабаритных транзисторов, которые еще и работают значительно быстрее, чем традиционные. Этот способ использует самоорганизующиеся, самовыравнивающиеся нанопроволоки из арсенида галлия.

Планарная технология выращивания, разработанная проф. Сюлин Ли (Xiuling Li) и её аспирантом – Сэтом Фортуна (Seth Fortuna), обеспечивает получение самоорганизующихся бездефектных нанопроволок. Ученые изготовили образец полевого транзистора, каналом которого служит такая нанопроволока из арсенида галлия. Это нелитографический метод, позволяющий управлять размерами и ориентацией создаваемых нанопроволок; метод легко совмещается с существующими технологиями. Подобно производство легко масштабируется и может быть налажено в промышленных объемах, как говорит руководитель проекта проф. Ли.

Результаты исследований находятся в публикации в весьма престижном журнале Electron Device Letters, издаваемом Институтом инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers или IEEE).

Микрофотография нанопроволок из арсенида галлия, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа. На вставке – полевой транзистор, каналом которого служит одна из таких проволок (изображение получено авторами).

Нанопроволока, использованная авторами в качестве канала, была создана путем химического осаждения из газообразной фазы методом разложения металлоорганических соединений (катализатором послужило золото). Эта технология позволила избавиться от дефектов кристаллической решетки, снижающих подвижность носителей заряда. Важно отметить, что в последних экспериментах канал был сформирован прямо на месте расположения будущего транзистора (ориентация проволок при этом определялась кристаллической структурой подложки). В своих предыдущих работах авторы выращивали нанопроволоки отдельно, а затем переносили их на подготовленные подложки.

Проф. Сюлин Ли и её ассистент Сэт Фортуна.

Диаметр канала в образце составил около 200 нм, однако авторы рассчитывают в будущем довести этот показатель до 5 нм путем модернизации процесса выращивания. Полевые транзисторы с каналами такого типа, обеспечивающими высокую подвижность электронов, позволят инженерам конструировать надежные и быстрые миниатюрные электронные устройства, таково общее мнение ученых.

Евгений Биргер