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Eletrônica

Transistores 2D quase ideais produzidos com técnica ultralimpa

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/05/2019

Técnica ultralimpa produz transistores 2D quase ideais
O transístor quase ideal foi incorporado em um circuito integrado para facilitar seus testes.
[Imagem: Min Sup Choi/Columbia Engineering]

Transístor monoatômico

O grafeno, a molibdenita e toda a grande família de materiais monoatômicos estão entre os mais promissores para uso na eletrônica, mas fabricar componentes eletrônicos a partir de folhas com apenas uma camada atômica de espessura ainda é um desafio.

Mas um desafio que pode ser vencido, conforme demonstraram Younghun Jung e colegas da Universidade de Colúmbia, nos EUA.

Jung desenvolveu um processo de fabricação completamente limpo, que permitiu manipular as folhas de molibdenita sem impurezas e sem danificar as delicadas estruturas, gerando componentes de forma consistente, ou seja, sem grande variabilidade de uma unidade para outra.

Transístor quase ideal

Os contatos metálicos são fabricados primeiro, incorporando o metal no isolante nitreto de boro hexagonal (h-BN). A seguir, a estrutura é depositada sobre a camada de contato do semicondutor 2D - disseleneto de tungstênio (WSe2) -, que foi mantido intocado dentro de uma câmara com ambiente de nitrogênio.

Este processo evitou os danos induzidos pela metalização direta, fornecendo simultaneamente um encapsulamento para proteger o componente - a camada isolante de h-BN.

O resultado é o que a equipe chama de um "transístor 2D quase ideal", ou seja, que tira o maior proveito do semicondutor bidimensional.

"O desenvolvimento de componentes 2D de alto desempenho requer avanços nos materiais semicondutores dos quais são feitos. Ferramentas mais precisas como a nossa permitirão construir estruturas mais complexas com funcionalidade potencialmente maior e melhor desempenho," disse o professor James Teherani.

Bibliografia:

Artigo: Transferred via contacts as a platform for ideal two-dimensional transistors
Autores: Younghun Jung, Min Sup Choi, Ankur Nipane, Abhinandan Borah, Bumho Kim, Amirali Zangiabadi, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe, Won Jong Yoo, James Hone, James T. Teherani
Revista: Nature Electronics
Vol.: 2, pages 187-194
DOI: 10.1038/s41928-019-0245-y






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