Графен «победил» отсутствие запрещенной зоны с помощью небулевой логики


Графен рекламируют как чудо-материал, который расширит перспективы полупроводников за пределы эры кремния. Но отсутствие у него запрещенной энергетической зоны серьезно мешает прогрессу его применений в электрнике...

Вместо того чтобы модифицировать графен для создания запрещенной зоны и одновременно снижать в нем мобильность электронов, ученные из Калифорнийского университета в Риверсайде предлагают принять вид небулевой логики, которая характерна для графена.

Профессор Калифорнийского университета в Риверсайде Александр Баландин рассказал следующее:

«Графеновые устройства, если дать им смещение так, как мы предлагаем, проявляют отрицательное дифференциальное сопротивление (ОДС) — эффект, корни которого лежат в симметричной структуре графена. Эти нелинейная вольт-амперная характеристика ОДС может быть использована для получения бистабильных или двузначных выходных сигналов. Это означает, что для некоторых входных значений вы получите два выходных значения — в отличие от традиционной логики, где используются однозначные выходные сигналы. И эти двузначные области могут быть использованы для построения небулевой логики в схемах с очень высокой мобильностью и очень высокой скоростью насыщения электронов, что сделает эти схемы очень быстрыми. Основной принцип заключается в том, чтобы использовать бистабильные выходные сигналы, создаваемые каждым каскадом, и построить многозначный логический блок».

Изображение нового графенового устройства, реализующего небулевую логику, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа (с логотипом Калифорнийского университета в Риверсайде (UCR), выгравированного в графене). Шкала — один микрон. (Получено в Калифорнийском университете в Риверсайде.)

По мнению Баландина и его соавторов, профессоров Роджера Лейка и Александра Хитуна, эти сверхбыстрые схемы небулевой логики могут быть реализованы на графеновых полевых транзисторах, соединенных так, чтобы использовать ОДС в схемах, которые особенно хорошо подойдут для многих задач обработки данных, таких как распознавание изображений, шифрование данных и поиск в базе данных.

«Исследование ОДС в графеновых двухзатворных транзисторах открывает новые горизонты для построения особых аналоговых логических схем, способных решать некоторые специальные задачи более эффективно, чем традиционные цифровые процессоры», — рассказал профессор Хитун.

Лю Гуаньсюн, который создал графеновые транзисторы в лаборатории Баландина, и Соня Ахсан, которая смоделировала эти устройства, используя модели атомного уровня, работая под руководством Роджера Лейка, получили докторскую степень в Калифорнийском университете в Риверсайде за вклад в эти исследования. С деталями можно ознакомиться в следующем докладе.

Читайте также:
Графен научились складывать в многослойные п/п-гетероструктуры
Физики из Кореи превратили графен в полупроводник с помощью «мельницы»
Графен позволил в 100 раз ускорить оптические коммутаторы
Создана революционная графен-йодная топливная ячейка без платины
Графен помог создать гибкие фотоэлементы
Создана технология осаждения графена на подложки для электроники
Из графена все-таки можно будет создавать транзисторы
Полупроводники из графена

Источник: EE Times

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *