Уникальный транзистор «может изменить мир электроники» благодаря скорости переключения в наносекундном масштабе и отсутствию износа. Новый материал может выдерживать «миллиарды» электрических циклов без износа — и ученые утверждают, что он может преобразить электронику за 10–20 лет.

Исследователи разработали новый тип транзистора, который, по их словам, может «изменить мир электроники» в течение следующих двух десятилетий.

Новый транзистор создан с использованием сверхтонкого материала, созданного из уложенных друг на друга параллельных слоев нитрида бора, который, по утверждению исследователей, может переключаться между положительными и отрицательными зарядами за наносекунды и выдерживать более 100 миллиардов циклов без износа.

Это делает его идеальным не только для высокоскоростных, энергоэффективных электронных устройств, но и для более плотного хранения данных. Поскольку нитрид бора настолько тонкий — и поскольку напряжение, необходимое для переключения поляризации, меняется с толщиной — транзисторы, изготовленные из этого материала, будут иметь исключительно низкие требования к мощности.

В заявлении исследователи заявили, что свойства материала «уже соответствуют или превосходят отраслевые стандарты» по сравнению с существующими транзисторными материалами. 

Нитрид бора может переключаться между положительными и отрицательными зарядами за миллиардные доли секунды благодаря своим сегнетоэлектрическим свойствам. Этот термин используется для описания материалов, которые имеют спонтанную электрическую поляризацию (разделение положительных и отрицательных зарядов), которая может быть обращена вспять путем приложения электрического поля. В новом материале эта поляризация происходит из-за уникального скользящего действия слоев материала, которое происходит, когда он подвергается воздействию электрического тока. Когда слои нитрида бора скользят друг мимо друга, положения атомов бора и азота изменяются, что приводит к переключению зарядов.

Несмотря на все обещания, исследователи признали, что столкнулись с трудностями при запуске новых сегнетоэлектриков в производство, которое, по их словам, было «сложным и не способствовало массовому производству». Теперь исследователи работают с другими отраслевыми группами, чтобы решить эту проблему.

Источник: Science