的研究人员麦吉尔大学而Universitédemontréal建议,黑色磷作为硅的强竞争者可以允许允许将更多的晶体管包装到单个芯片上。
结果表明,电子在磷晶体管中的运动是二维的。这表明,黑磷在开发高能效晶体管方面有希望,而高能效晶体管仍是未来电子学的主要挑战。该研究结果发表在《自然通讯》杂志上。
“当它们薄时,晶体管更有效地工作,电子仅在两个维度中移动。没有什么比单个原子更薄,“麦克吉尔电气计算机工程系和新研究的高级作者副教授Thomas Szkopek表示。
2004年,石墨烯,首先分离出一个原子厚的碳层,其特性被曼彻斯特大学的物理学家在U.K.以下,科学家们一直在疯狂地试图探索各种二维材料。欧洲杯足球竞彩
黑磷就是其中之一。欧洲杯足球竞彩它是一种与石墨性质相似的磷,它可以很容易地分为单个原子层称为磷。
由于其能够克服石墨烯在电子产品中所涉及的挑战,磷烯已经获得了普及。与石墨烯不同的黑色磷作为自然半导体,表现得像金属。黑色磷很容易激活并停用。
为了降低晶体管的工作电压,从而减少它们产生的热量,我们必须更接近地靠近原子水平的晶体管。
晶体管设计师将来的工具箱需要各种原子分层材料:理想的半导体,理想的金属和理想的电介质。欧洲杯足球竞彩必须针对精心设计的晶体管优化所有三个组件。黑色磷填充半导体材料作用。
托马斯Szkopek
副教授
麦吉尔的电气和计算机工程系
资深作者
这项工作是由Université de Montréal化学系的Richard Martel教授的纳米结构研究小组、McGill物理的Guillaume Gervais教授的纳米实验室以及Szkopek的纳米电子学研究小组共同合作的结果。欧洲杯线上买球
研究人员在佛罗里达塔拉哈西的国家高磁场实验室进行了一项实验,以确定磁场效应下磷晶体管中电子运动的行为。
该实验室是世界上最大,最高的磁铁实验室。这项研究“为决定黑磷行为的基础物理提供了重要的见解,”佛罗里达州DC现场设施主任Tim Murphy说。
“这些结果中令人惊讶的是,即使它们占据厚度的几个原子层的体积,电子能够被拉入二维的电荷纸上。Szkopek说。这一发现表明了制造这种材料的可能性——尽管在这一点上“没有人知道如何大规模生产这种材料。”
“在黑色磷中世界各地都有巨大的新兴兴趣。从商业产品中看到原子层晶体管,我们仍然是很长的路要走,但我们现在已经移动了一步,“Szkopek说。
该研究获得了加拿大自然科学和工程研究委员会、加拿大高级研究院、加拿大研究基金会Québec欧洲杯线上买球 -自然技术、Le regroupement québécois sur les matériaux de pointe和加拿大研究主席计划的资助。
这项研究的一部分是在国家强磁场实验室进行的,该实验室由美国国家科学基金会、佛罗里达州和美国能源部支持。欧洲杯线上买球