ساخت ترانزیستورهای سه بعدی نانومقیاس

به گزارش برق نیوز، صنعت الکترونیک انعطاف‌پذیر به شدت در حال رشد است. پژوهشگران به دنبال جایگزین کردن قطعات الکترونیکی انعطاف‌پذیر به جای قطعات صلب قدیمی هستند بدون این که عملکرد دستگاه‌ها افت کنند. در این میان، نانولوله‌های کربنی و گرافن به‌عنوان گزینه‌های اصلی در تحقیق و توسعه این صنعت شناخته می‌شوند.
 
محمد مصطفی حسین، استادیار رشته مهندسی برق دانشگاه علوم و فناوری ملک عبدالله در عربستان سعودی می‌گوید: تحقیقات اخیر ما می‌تواند صنعت الکترونیکی انعطاف‌پذیر را یک گام به جلو ببرد. یکی از پیچیده‌ترین تحقیقات علمی در این حوزه، شناسایی رفتار دستگاه‌های مجهز به ویفر سیلیکونی انعطاف‌پذیر است.
 
این گروه تحقیقاتی موفق شدند روشی برای قرار دادن ترانزیستورهای FinFET 20 نانومتری مبتنی بر سیلیکون روی عایق (SOI) بر ترانزیستورهای FinFET سیلیکون روی پلیمر ارائه کنند. مزیت این روش آن است که عملکرد دستگاه بهبود یافته و دانسیته آن نیز افزایش می‌یابد.
 
این گروه نتایج یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای با عنوان Flexible and Transparent Silicon-on-Polymer Based Sub-20 nm Non-planar 3D FinFET for Brain-Architecture Inspired Computation در نشریه Advanced Materials به چاپ رسانده است.
 
این اولین‌ باری است که معماری سه بعدی روی بستر سیلیکونی انعطاف‌پذیر انجام می‌شود. محققان این پروژه نشان دادند که این روش کاملا با فرآیندهای صنعتی مطابقت داشته و نیاز به استفاده از مواد و روش‌های گرانقیمت نیست.
 
گالو توریس سویلا از محققان این پروژه می‌گوید: در طول چند دهه گذشته ما روی توسعه الکترونیک انعطاف‌پذیر تحقیق کرده‌ایم؛ هدف ما ارائه فناوری جدید با کارایی بالا در این حوزه بود.
 
به گزارش سایت ستاد توسعه فناوری نانو، سویلا می‌افزاید: راهبرد جدیدی که ما ارائه کردیم دارای مشخصه‌های منحصربه فردی است؛ با این حال برای این که صنایع بتوانند از این فناوری استفاده کنند نیاز به فرآیندهای هزینه‌بر نظیر سوراخ‌کاری یا عملیات حرارتی نیست.
 
براساس گزارش‌های محققان این پروژه، ویژگی‌های الکتریکی این دستگاه نشان می‌دهد که حد نوسان این قطعه 80 mVdec-1 در NMOS و 70 mVdec-1 در PMOS است. حسین می‌گوید: از آنجایی که از لایه بسیار نازک برای ساخت این قطعه استفاده شده و همچنین از ورق پلی‌ایمید نیز در ساخت آن استفاده شده، محصول نهایی تقریبا شفاف است. محققان این پروژه قصد دارند تا از ترکیب شدن این قطعه با سیستم‌های الکترونیکی اطمینان یابند و همچین انعطاف‌پذیری آن را در دستگاه‌های مختلف تست کنند.