کوچکترین ترانزیستور جهان ساخته شد

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، شاید یکی از عناصر کمیاب زمین موسوم به" تلوریم"( Tellurium) بتواند به ابداع کوچکترین ترانزیستور دنیا کمک کند.

تراشه های رایانه ای برای پردازش اطلاعات، ترانزیستورها را به کار می گیرند. هر چه تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه بیشتر باشد، رایانه سریعتر کار می کند.

پروژه ای که در" دانشگاه پردو"( Purdue University) و با همکاري" دانشگاه فناوری میشیگان"( MTU)،" دانشگاه واشینگتن در سن لوئیس"( WUSTL) و" دانشگاه تگزاس در دالاس"( UTD) انجام شده، نشان می دهد شاید ماده ای که شکل یک مارپیچ یک بعدی DNA را دارد و در یک نانولوله از جنس" نیترید بور"( Boron nitride) قرار گرفته، بتواند به ساخت یک ترانزیستور کارامد به قطر دو نانومتر کمک کند. ترانزیستورهایی که در بازار وجود دارند، از یک سیلیکون سنگین تر ساخته شده اند و اندازه آن ها بین ۱۰ تا ۲۰ نانومتر است.

" جو کیو"( Joe Qiu)، مدیر برنامه" ازمایشگاه پژوهشی ارتش آمریکا"( ARL) که از بنیان گذاران این پروژه است، خاطرنشان کرد:این پژوهش، اطلاعات بیشتری را در خصوص یک ماده امیدوارکننده اشکار می کند که میتواند به اختراع ترانزیستورهای کوچک منجر شود و امکان محاسبه سریعتر را با استفاده انرژی کم تر فراهم کند. این فن آوری، کاربردهای مهمی برای ارتش ما خواهد داشت.

تمرکز محققان در این پروژه بر ادغام، سرعت و دقت است تا اطمینان حاصل شود که فرآیند ابداع، به اندازه کافی قابل سازگاری و قابل انعطاف است و میتواند با سرعت تغيير فن آوری هماهنگ شود.

دکتر" پیده یه"( Peide Y)، استاد مهندسی برق و رایانه دانشگاه پردو ذکر کرد:تلوریم، ماده ای بسیار خاص است و میتواند به اختراع یک ترانزیستور که شاید کوچک ترین ترانزیستور دنیا باشد، کمک کند.

یکی از راه‌های کوچک کردن ترانزیستورهای موسوم به" ترانزیستور اثر میدان"( FET) که در بیشتر ابزارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند، ساخت مدارهایی است که نانوسیم های باریک تری را احاطه کرده اند. این نانوسیم ها، در میان نانولوله هایی قرار می گیرند که از آن ها محافظت می کنند.

دکتر" یه" و گروهش تلاش کردند تا تلوریم را به اندازه یک زنجیره اتمی کوچک کنند و بعد از آن ترانزیستورها را با این زنجیره های اتمی یا نانوسیم های فوق باریک بسازند.

آن ها کار خود را با ایجاد زنجیره های یک بعدی از اتم های تلوریم آغاز کردند و دریافتند که اتم ها در این زنجیره های یک بعدی، حرکت می کنند. این حرکات با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی عبوری مشاهده شد که در" دانشگاه تگزاس در دالاس"( UTD) و دانشگاه پردو مورد استفاده قرار می گیرد.

" یه" ادامه داد:شاید اتم های سیلیکون، بی حرکت بنظر برسند؛ ولی اتم های تلوریم، مانند یک مار در حال حرکت هستند و ساختار بسیار منحصربه‌فردی دارند. این حرکات موجب میشوند که اتم ها محکم به یکدیگر متصل شوند و زنجیره های مارپیچی شکلی مثل DNA ایجاد کنند.

محققان موفق شدند با کمک نانوسیم های تلوریم که در نانولوله هایی از جنس نیترید بور قرار دارند، یک ترانزیستور بسازند. یک نانولوله با کیفیت از جنس نیترید بور، تلوریم را بصورت مؤثر در بر می گیرد و قابلیت ساخت ترانزیستور را فراهم می کند.

این پژوهش، در مجله" Nature Electronics" به چاپ رسید.