Nowy ultracienki materiał elektrody: krok C

Aby wprowadzić sztuczną inteligencję i autonomiczne systemy jazdy, często widywane w filmach, do codziennego życia, procesory, które działają jak mózgi komputerów, muszą być w stanie przetwarzać więcej danych. Jednak krzemowe urządzenia logiczne, które są podstawowymi komponentami procesorów komputerowych, mają ograniczenia w zwiększaniu kosztów przetwarzania i zużycia energii w miarę postępów w miniaturyzacji i integracji.

Aby przezwyciężyć te ograniczenia, na poziomie warstwy atomowej prowadzone są badania urządzeń elektronicznych i logicznych opartych na ultracienkich półprzewodnikach 2D. Jednak trudniej jest kontrolować właściwości elektryczne przez domieszkowanie półprzewodników 2D w porównaniu z konwencjonalnymi urządzeniami półprzewodnikowymi na bazie krzemu. W związku z tym zaimplementowanie wielu urządzeń logicznych z półprzewodnikami 2D było technicznie trudne.

koreański instytut naukowo-techniczny (KIST, przewodniczący: Seok-jin Yoon) ogłosił, że wspólny zespół badawczy kierowany przez dr Do Kyung Hwanga z Centrum Optycznych Materiałów i Urządzeń Elektronicznych oraz profesora Kimoon Lee z Wydziału Fizyki Kunsan National University (przewodniczący: Jang- ho Lee), zajmuje się wdrażaniem urządzeń elektronicznych i logicznych.Dwuwymiarowość oparta na półprzewodnikach, których właściwości elektryczne można dowolnie kontrolować poprzez opracowanie nowatorskiego ultracienkiego materiału polarnego (Cl-SnSe2).

Wspólny zespół badawczy był w stanie selektywnie kontrolować właściwości elektryczne półprzewodnikowych urządzeń elektronicznych za pomocą dwuwymiarowego materiału polarnego domieszkowanego chlorkiem cyny (Cl-SnSe2). Trudno było zaimplementować komplementarne obwody logiczne z konwencjonalnymi urządzeniami półprzewodnikowymi 2D, ponieważ wykazują one tylko właściwości urządzeń typu N lub P ze względu na zjawisko stabilizacji poziomu Fermiego. Natomiast w przypadku wykorzystania materiału elektrodowego opracowanego przez wspólny zespół badawczy, można swobodnie kontrolować właściwości urządzeń typu N i P poprzez redukcję defektów na styku półprzewodników. Innymi słowy, jedno urządzenie pełni funkcje zarówno urządzeń typu N, jak i P. Nie ma zatem potrzeby oddzielnego wytwarzania urządzeń typu N i P. Korzystając z tego urządzenia, wspólnemu zespołowi badawczemu udało się wdrożyć wysokowydajny, komplementarny obwód logiczny o małej mocy, który może wykonywać różne operacje logiczne, takie jak NOR i NAND.

Dr Huang powiedział: „Ten rozwój przyspieszy komercjalizację technologii systemowych nowej generacji, takich jak systemy sztucznej inteligencji, które były trudne do wykorzystania w praktycznych zastosowaniach ze względu na ograniczenia techniczne spowodowane miniaturyzacją i wysoką integracją tradycyjnych krzemowych urządzeń półprzewodnikowych. ” Przewidział również, że materiał opracowanej elektrody w 2D będzie bardzo cienki; Dzięki temu wykazują dużą elastyczność w przepuszczalności światła. Dzięki temu można je wykorzystać w nowej generacji elastycznych i przezroczystych urządzeń półprzewodnikowych. „

###

KIST został założony w 1966 roku jako pierwszy finansowany przez rząd instytut badawczy w Korei, który sformułował krajową strategię rozwoju opartą na nauce i technologii oraz rozpowszechnianiu różnych technologii przemysłowych w celu promowania rozwoju kluczowych gałęzi przemysłu. KIST podnosi obecnie rangę koreańskiej nauki i technologii poprzez prowadzenie wiodących na świecie innowacyjnych badań i rozwoju. Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź stronę internetową KIST https://eng.kist.re.kr/kist_eng_renew/

Badania te były wspierane przez Instytucjonalny Program KIST, Projekt Rozwoju Technologii Nanomateriałów oraz Projekt Rozwoju Technologii Informacyjno-Komunikacyjnych finansowany przez Ministerstwo Nauki i ICT (Minister Hae Suk Lim). Wyniki badań zostały opublikowane w międzynarodowym czasopiśmie naukowym Advanced Materials (IF: 30 849).