Розроблено унікальний метод виробництва високоефективних тонкоплівкових транзисторів

281 Views Comment Off

Під час випробувань ці транзистори показали здатність працювати на тактовій частоті в 38 ГГц, що вже само по собі є рекордом. А дані математичного моделювання показують, що такі транзистори здатні працювати і на ще більш високих частотах аж до 110 ГГц, що дозволить створити на їх базі високошвидкісні процесори, в порівнянні з якими наші нинішні процесори будуть виглядати як стародавні калькулятори.

Використаний метод нановиробництва буквально “перевертає з ніг на голову” існуючі технології літографії, в яких використовується світло і різні хімікати для нанесення на поверхню основи елементів структури гнучких транзисторів. Новий метод дозволяє уникнути ряду обмежень, пов’язаних з дифракцією світла, що, в свою чергу, знижує точність технології виробництва, призводить до виникнення замикань між елементами і вимагає проведення процесу виробництва в кілька етапів.

Для створення структури гнучкого транзистора з монокристалічного кремнію на основі з гнучкого поліетилентерефталату (polyethylene terephthalate, PET) дослідники використовували так звану технологію нанодрукованої літографії. Зазвичай при такому методі в певних точках шару напівпровідникового матеріалу наносяться “точки” з матеріалів-добавок, які змінюють властивості, такі, як питома електропровідність, основного матеріалу. Однак дослідники застосували нетрадиційний підхід, вони повністю покрили єдиний шар монокристалічного кремнію матеріалом-допантом.

Потім на отриманий шар був нанесений шар світлочутливого матеріалу, так званого фоторезиста. За допомогою сфокусованого променя електронів на цьому шарі фоторезиста були намальовані елементи структури транзистора, розмірами близько 10 нанометрів. “Засвічений” електронами фоторезист був оброблений відповідним чином, після чого дослідники використовували технологію “сухого” травлення, яка залишила на підставі тільки елементи структури майбутнього транзистора. Потім за допомогою інших методів була створена область каналу і затвора, і транзистор придбав свій закінчений вигляд.

Висока точність виготовлення елементів структури таких транзисторів визначає їх високу швидкодію, високу ефективність і повторюваність параметрів окремих транзисторів при масовому виробництві. Оскільки метод електронно-променевої літографії дозволяє “нарізати” елементи дуже маленьких габаритів, то новий спосіб дозволить “упакувати” більшу кількість транзисторів на одиницю площі поверхні, ніж кількість транзисторів на поверхні навіть найсучасніших мікропроцесорів.

“Розроблена нами технологія нанодрукованої літографії орієнтована в першу чергу на виробництво гнучкої електроніки” – пишуть дослідники, – “Існуючі сучасні технології підходять для такого не дуже добре, аж надто малу точність вони забезпечують. Крім того, що наша нова технологія дозволить виготовляти практично ідентичні по параметрам напівпровідникові пристрої великими рулонними партіями, а характеристики цих пристроїв в деяких випадках значно перевершують характеристики подібних пристроїв, виготовлених традиційним способом”.

... ... .
In : Техно

Related Articles

404