IBM vouwt gate om koolstofnanobuis

Reading time: 1 minute

Author:

Transistoren die een koolstofnanobuis als stroomkanaal hebben (CNTFets), zijn een goede optie om schaling voort te zetten als de Mosfet tegen fysische limieten aanloopt, als de gate maar helemaal om de buis wordt gevouwen. Dat concluderen onderzoekers van IBM in een studie gepubliceerd in Nano Letters.

’CNTFets hebben twee eigenschappen die Mosfets niet hebben: het zijn ultrathin-body halfgeleiders die kunnen worden geïntegreerd in sterk geschaalde devices zonder controle over de stroom in het kanaal te verliezen. En CNTFets werken bij een lagere voedingsspanning dan Mosfets ooit kunnen bereiken‘, zegt IBM-onderzoeker Aaron Franklin.

IBM‘s koolstofnanobuistransistor met gate er volledig omheen gevouwen. De aansluiting op source en drain is bijna perfect zonder dat er lithografie aan te pas komt (self-alignment). N- en p-type transistoren kunnen worden gemaakt met verschillende diëlektrica.

Om met de Mosfet te kunnen concurreren, moeten CNTFets echter wel aan een aantal voorwaarden voldoen – en het was nog niet bekend of dat het geval was. CNTFets moeten een schaalbare gate hebben die zichzelf uitlijnt ten opzichte van source- en draincontacten, er moeten complementaire n- en p-type transistoren mee gemaakt kunnen worden en ze moeten überhaupt onderling elektrisch verbonden kunnen worden tot iets dat als een circuit functioneert.

In het paper toont IBM aan dat aan al deze drie voorwaarden kan worden voldoen met een CNT-transistor waarin de gate helemaal rondom de nanobuis is gevouwen. Dat voorkomt dat naburige buizen elkaar ’voelen‘ en dat ’losse‘ ladingen storingen en instabiliteit veroorzaken. CNT‘s zijn erg gevoelig daarvoor.