06.02.2013

Учёные Гарвардского университета (Harvard University) и университета Пердью (Purdue University) в США представили оригинальную технологию формирования транзисторов класса MOSFET (metal-oxide semiconductor field-effect transistor) на основе индия-арсенида-галлия и результаты её применения. Созданный транзистор имеет в профиль вид рождественской ёлки и характеризуется длиной затвора около 20 нм. Авторы технологии используют при описании конструкции нового транзистора термины «нанопроволочки», последовательно утончающиеся срезы которых на фотографии профиля MOSFET и формируют профиль ёлки. Учёные также говорят о переходе от трёхмерных транзисторных структур (3D) к четырёхмерным конструкциям (4D).

Современное поколение процессорных микросхем, появившееся в этом году, построено на базе кремниевых транзисторов с вертикальной 3D-структурой в отличие от традиционной «плоской» конструкции. Однако ограниченная подвижность кремния накладывает ограничения на возможности электрических характеристик таких транзисторов. Использование индия-арсенида-галлия в конструкции представленных транзисторов позволяет их создателям говорить о появлении 4-го измерения в «координатах» борьбы за быстродействие вычислительной техники.

Комментируя свою работу учёные Гарварда и университета Пердью указывают на предел кремниевых технологий, который будет достигнут, вероятно, в 2018 году созданием кремниевых транзисторов с длиной затвора в 10 нм. Дальнейший прогресс возможен на основе новых материалов, как полупроводниковых, так и для изолирующих окисных слоёв.

И если в качестве нового материала исследователей Гарварда и университета Пердью используется индий-арсенид-галлий, то новые возможности для улучшения качества изоляции затвора транзистора ищутся ими на пути использования «нанопроволочек». Их внешние слои – это композитный диэлектрик, составленный из 4 нанометров алюмината лантана и 0,5 нанометра оксида алюминия.

Работа учёных Гарварда и университета Пердью спонсируется национальным научным фондом (National Science Foundation) и Semiconductor Research Corp.

www.purdue.edu