العلماء يطورون أصغر ترانزستور في العالم
كتبت: مها طـه
نجح فريق من العلماء في إنتاج أصغر ترانزستور في العالم، وهو ما يبلغ عرضه 1 نانومتر، في حين يبلغ عرض شعرة الإنسان حوالي 80 ألف نانومتر، وعلى عكس الترانزستورات العادية، فإن هذا النموذج المبدئي غير مصنوع من السيليكون، ونظرًا لصغر الحجم فإننا مازلنا قادرين على تحسين الأداء.
قال ”علي جافي“، رئيس قسم علوم المواد بمختبر بيركلي بجامعة كاليفورنيا، أنهم بالفعل قاموا بإنشاء أصغر ترانزستور في العالم حتى الآن، وتبين من خلاله أن اختيار المواد المناسبة للتصنيع يُمكن أن يكون الطريقة الأمثل لتقليص حجم الإلكترونيات.
تمكن الفريق من الوصول لعرض نانومتر واحد باستخدام أنابيب الكربون النانوية مع مادة تُسمى ”ثاني كبريتيد الموليبدينوم“ (MoS2) والتي تُستخدم في بعض الأحيان لزيوت تشحيم للمحركات. في حالة الترانزستور التقليدي يُعتبر السليكون هو المادة المثالية، لأنها تساعد على تدفُق الإلكترونات خلال الدوائر بدرجة مقاومة منخفضة.
أما في حالة MoS2، فإنها تواجه مقاومة أكبر إلا أن تأثير التباطؤ يُعتبر مُفيد في حالة الترانزستورات الصغيرة للغاية، لأنه يُساعد على السيطرة على سلوك الإلكترون. ففي حالة استخدام السليكون في حالات الترانزستورات الأصغر من 5 نانومتر، تحدُث ظاهرة ”quantum tunneling“، والتي تجعل الإلكترونات تقفز من ترانزستور لآخر مما يُفقد الإشارة جودتها.
تم اختبار النموذج الأوليّ والذي يجمع بين أنابيب كربون بعرض واحد نانومتر ومادة الـMoS2، وأظهرت التجارب أن الترانزستور الجديد تمت فيه السيطرة بنحوٍ فعّال على تدفق الإلكترونات. يُعد هذا الترانزستور بمثابة إنتصار كبير في مجال صناعة أشباه الموصلات، حيث دائمًأ ما كانت تقف فكرة تصنيع الترانزستورات عند حد الخمسة نانومترات.
قال فريق البحث أن هذه الدراسة أظهرت إمكانية تصنيع ترانزستورات أقل من 5 نانومتر عن طريق استبدال مادة السليكون بمادة الـMoS2، وعلى الرغم من نجاح الفريق في التوصل لهذه النتيجة، إلا انهم أقروا بأن الطريق أمامهم مازال طويلًا، قبل ان يتم استخدام هذه الترانزستورات في أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة.
حاليًا يطمح العلماء في التوصل لطريقة لتصنيع هذه الترانزستورات على نطاق واسع، بحيث تتحقق الاستفادة المُثلى من هذه التكنولوجيا الجديدة، بل والذهاب بها لأبعد من ذلك.
المصادر:
