1 mei 2015 11:10

Kleinste transistor ter wereld is drie atomen dik

Wetenschappers hebben het voor elkaar gekregen een ultradunne transistor te maken. Als ze het proces kunnen verfijnen, gaat elektronica in de toekomst veel kleiner worden.

Er is een nieuwe uitdager voor "s werelds kleinste stukje elektronica – en met een dikte van slechts drie atomen gaat het lastig worden dat record nog ooit te verbreken. Wetenschappers hebben een nieuwe manier ontdekt voor het produceren van ultradunne transistors. De apparaatjes zijn gemaakt van een experimenteel materiaal bekend als een overgangsmetaal dichalcogenide (TMD). Dit meldt Nature.

TMD"s zijn interessant omdat ze zo dun zijn, meestal niet veel meer dan een laagje van een paar atomen. De eigenschappen maken het materiaal geschikt voor het maken van zonnecellen, lichtdetectoren en halfgeleiders. Dit is goed nieuws voor zowel natuurkundigen als fabrikanten. De uitdaging ligt hem nog in de materialen consistent te laten werken. Dat blijkt enorm lastig te zijn.

De ultradunne transistor toont tot nu het beste proces voor het produceren van de materialen. Het geeft hoop dat dit in de toekomst verder verbetert. Als dat echt gebeurt, belooft dat veel goeds voor de volgende generaties elektronica. Moderne chipfabrikanten bereiken bijna het plafond van de dichtheid van siliciumchips.

Als we door blijven gaan met het kleiner en sneller maken van elektronische componenten dan hebben we ook ultradun materiaal nodig om de circuits nog strakker in te pakken zonder gevaar van oververhitting of defecten. Het is moeilijk om nu al te zeggen of TMD en grafeen hierop het antwoord zijn, maar de ontwikkelingen bieden wel perspectief voor de toekomst.

Ultradun

Wanneer over TMD"s gesproken wordt, gaat het vaak ook over een ander ultradun materiaal: grafeen. Beide materialen kunnen geproduceerd worden met een dikte van slechts enkele atomen. Daarom noemen veel wetenschappers het "tweedimensionale materialen". Uiteindelijk kan dit leiden tot ultradunne apparaten of het toevoegen van een ongekende hoeveelheid circuits aan een hedendaagse processor.

De ontwikkeling van "s werelds kleinste transistor is het beste resultaat tot nu toe. De volgende stap is ervoor zorgen dat het consistent geproduceerd kan worden. Dat is een enorme uitdaging omdat het voor wetenschappers lastig is de precieze chemische dampafzet die nodig is opnieuw te produceren. Vaak is het onmogelijk om iets wat in het ene lab is samengesteld in een ander lab op dezelfde manier te creëren.

Om die reden is het van belang alle inconsistenties eruit te halen voordat er daadwerkelijk mee gewerkt kan worden. Daarnaast moeten wetenschappers op zoek naar een manier om TMD"s op een lagere temperatuur te produceren wanneer ze gebruikt van worden voor conventionele elektronica, want veel hulpstoffen verbranden bij 550 graden Celsius. Maar dat is nog toekomstmuziek. De eerste taak is het consistent produceren van ultradunne transistors. Dan is er later nog tijd genoeg om het proces te verfijnen.