Разработан транзистор на эффекте отрицательной емкости

Модель строения транзистора нового типа

В 2008 году группой ученых была разработана теория, в основе которой лежал транзистор модифицированного типа. Сейчас новое изобретение использует положительные характеристики отрицательной электрической емкости, и за счёт этого потребляет меньшее количество энергии. Результаты экспериментов можно прочесть в журнале Nature Nanotechnology.

Емкость в проводнике способствует накоплению электрического заряда и всегда имеет положительные характеристики. Но десять лет назад работникам Института Пердью удалось создать систему с отрицательной емкостью. Для этого открытия они брали сегнетоэлектрический материал, который использовали в месте транзистора под названием затвор. В современном мире тяжело представить электронные приборы и микропроцессоры, которые работали бы без транзисторов. Данное новшество будет хорошо смотреться в аккумуляторах, ведь такая модификация позволит изобретать приборы с меньшим потреблением электричества.

Для того чтобы воплотить мечты изобретателей в жизнь, экспериментатором пришлось перепробовать множество вариантов. В итоге выбор пал на самый тонкий слой полупроводника (дисульфид молибден MoS2). Он предназначался для создания участков, которые находились рядом с затвором. С помощью сегнетоэлектрика (оксид циркония-гафния Hf0,5Zr0,5O2) был собран один из слоев в структуре затвора. Ранее в затворе применяли диэлектрик (оксида гафния HfO2).

Руководителем данной разработки является профессор Пэйдэ Е. Он считает, что главная задача состоит в том, чтобы создать усовершенствованный транзистор, который будет потреблять минимальное количество энергии. Такой накопитель будет особенно полезен мобильным телефонам и различным вещам, которые имеют ограниченный запас заряда, такие как портативные сушильные печи.

Сейчас созданный транзистор далек от идеала. Он не способен переключаться на частоту, с которой работают современные компьютеры. Но инженеры уже работают над этой проблемой и пытаются ее решить. Однако данный прототип может широко использоваться в тех направлениях, где высокочастотные транзисторы не нужны. Новинка хорошо покажет себя в энергоэффективности.