Tulevaisuuden transistoreihin uusia 2D-materiaaleja

Elektroniikkakomponenttien pienentäinen on nykyisillä materiaaleilla tulossa tiensä päähän. Uusin tutkimus osoittaa , että komponenttien pienentämisongelma voitaisiin ratkaista uusilla kaksiulotteisilla (2D) materiaaleilla. Tässä tutkijoiden löytämät 13 lupaavinta uutta materiaalia.

Kuvassa yhden portin FET-rakenne, jossa on 2D-materiaalista valmistettu kanava ja valikoima tutkittuja 2D-materiaaleja. Lähde: ETH Zurich /EPFL/CSCS

Uusin tutkimus osoittaa, että komponenttien pienentämisongelma voitaisiin ratkaista kaksiulotteisilla (2D) materiaaleilla – tai ainakin niillä joiden simulaatiot he ovat suorittaneet ”Piz Daint” -supertietokoneella.

Jo vuonna 2018 selvisi mitä kaksiulotteisia materiaaleja voidaan tuottaa. Silloin sveitsiläisen EPF Lausannen tutkijaryhmä käytti monimutkaisia simulaatioita seulomaan yli 100 000 materiaalia läpi, joista löytyi 1 825 lupaavaa 2D-kerrosmateriaalia.

Nyt tutkijat ovat valinneet näistä sata ehdokasta, joista kukin koostuu yksikerroksisista atomista ja jotka voisivat olla sopivia ultramittakaavaisten kenttävaikutustransistorien (FET) rakentamiseen. Ne ETH Zürichin ja EPF Lausannen tutkijat ovat simuloineet ”Piz Daint” -supertietokoneella ja löytäneet 13 lupaavinta ehdokasta.

Sveitsiläistukijat ovat luoneet samalla yhden suurimmista transistorimateriaalien tietokannoista simulaatiomme ansiosta.  ”Näiden tulosten avulla toivomme motivoivan 2D-materiaalien parissa työskenteleviä kokeilijoita kuorimaan uusia kiteitä ja luomaan seuraavan sukupolven logiikkakytkimiä”, sanoo ETH:n professori Mathieu Luisier yliopistonsa tiedotteessa.

Lisää: Nanobitteja (LINKKI) ja ETH:n tiedote (LINKKI)

Kuvituskuva: Shutterstock