Yeni Malzemelerle Bir Boyutlu Transistörler

Transistörler, bilgisayar işlemleri için gereken temel fonksiyonlarını gerçekleştirdiğinden bilgisayar çiplerinin yapı taşları olarak adlandırılır. Gelecekteki teknolojiler ise bilgisayar çiplerine daha fazla transistör yerleştirilebilmesi için yeni yöntemler bulunmasını gerektirecektir. Bu doğrultuda uzmanlar içlerinde Molibden Disulfit’in (MoS2) de içinde bulunduğu yeni yarı iletken malzemeler keşfetti. Günümüzde kullanılan silikon tabanlı cihazların aksine yeni malzemelerden yapılan transistörler, düzgün bir yüzey üzerinde açma kapama sinyalleri gönderilmesine olanak sağlamaktadır.



Araştırmacılar bulunan yeni malzemede sinyal iletiminin silikondakine göre daha farklı gerçekleştiğini belirtti. Bu farktan ise gelecekte cihazlarda enerji tasarrufu elde etmek için faydalanılabilir. Silikon transistörlerde elektrik akımı malzemenin içinden doğrudan çabuk bir şekilde geçer. Ancak Molibden Disülfit üzerinde elektrik akımı daha aşamalı bir yol izler. Kenarlar iç kısımdan daha önce yüklenir. Böylece aynı akım daha az güçle çok daha küçük bir boşlukta gönderilebilir. Bu küçük boşluk iki boyutlu bir yüzey yerine tek boyutlu bir kenar kullanılarak da sağlanılabilir.



Molibden Disülfit üzerinde iyi bir şekilde çalışıldığı takdirde bu kenarlar tüm akımı taşıyabilecek hale gelebilir. İç kısmın gereksiz olduğunu belirten araştırmacılar tüm parça yerine sadece kenarlar üzerinden akım geçmesiyle önemli bir biçimde güç kaybında azalma sağlanacağını iddia ediyor.



Uzun bir süredir 2 boyutlu transistörlerin içinde neler olduğu üzerine araştırma yapılıyor ve elde edilen sonuçlar ile yeni malzemelerin potansiyelleri ve ulaşabilecekleri maksimum nokta anlaşılmaya çalışılıyor. Kağıt kadar ince telefon ve bilgisayarlar gibi 2 boyutlu transistörlerin kullanıldığı ürünlerin piyasaya sürülmesi için daha uzun bir zaman gerekiyor. Ayrıca yeni malzemelerle yapılan cihazların performansını hangi unsurların etkilediği konusunda daha fazla veri elde edilmesi gerekiyor.

2 boyutlu transistörlerin bu kadar avantajlı olması silikon cihazlarda yaşanan sorunların bu transistörlerde olmayacağı anlamına gelmiyor. Yani yeni malzemelerin mükemmel olduğunu söylemek mümkün değil. Cisimler üzerine mikrodalgalar gönderen mikroskoplar kullanılarak 2 boyutlu transistörlerde iletkenlik değişimi gözlendi. Akım hareketinin yanı sıra transistörün ortasında ipliksi bozukluklar tespit edildi. Bu çalışmadan yeni malzemenin daha iyi çalışması için daha temiz olması gerektiği sonucu elde edildi. Malzemenin daha temiz oluşuyla kenarlarda daha fazla akım taşınabilecek.
 

►İlginizi Çekebilir: UJT Transistör Nedir?

Aşağıdaki videoda silikon transistörlerden farklı olarak elektrik akımının öncelikle kenarlarda oluştuğunu gösteren 2 boyutlu transistör modelini görebilirsiniz.


Kaynak:

►sciencedaily.com