Ученые впервые создали n-канальный транзистор с использованием алмаза. В будущем, технология поможет создать более быстрые компоненты, которые смогут работать в экстремальных условиях. Новая разработка устраняет необходимость в прямом охлаждении и расширяет диапазон сред, в которых могут работать процессоры.

В новом исследовании ученые создали транзистор с двумя алмазными слоями, легированными фосфором. Они необходимы, чтобы увеличить проводимость. Это n-канальный слой, несущий свободные электроны, который заменит слой кремния в обычном чипе. Когда протекает достаточное количество электронов, они соединяют два конца затвора. Это замыкает цепь и представляет 1, а не 0.

Ученые слегка легировали отрицательный слой фосфором и сильно — второй, положительный. Затем они сформировали контакты из отожженного титана на верхнем, сильно легированном слое, а затем добавили триоксид алюминия толщиной 30 нанометров в качестве изолятора. В результате, они создали первый в мире работающий n-канальный MOSFET-транзистор, изготовленный с использованием алмаза.

Также «алмазные» транзисторы могут работать в более суровых условиях, чем обычные компоненты. Например, при температуре выше 300 °C. Как правило, предел функционирования для обычных транзисторов составляет 100 °C. Кроме того, переключатели нового поколения выдерживают более высокие уровни напряжения, прежде чем выйти из строя.

Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Science.