Максимальная теоретическая рабочая температура кремниевых транзисторов и микросхем не может превышать 200 °C, но на деле ограничивается вдвое меньшими значениями. Но как быть, если датчики и электронику нужно разместить поближе к двигателям, где не просто жарко, а очень горячо? В этом могут помочь транзисторы из алмаза, которые от нагрева работают только лучше.

Исследователи из знаменитой американской лаборатории HRL Laboratories (принадлежит General Motors и Boeing) разработали техпроцесс производства полевых транзисторов FinFET с алмазными рёбрами. Статья о работе опубликована вчера в журнале Nature и доступна по этой ссылке. Эксперименты подтвердили, что алмазные транзисторы могут работать при температуре до 200 °C. Целью дальнейших исследований ставится задача создать электронные приборы, способные работать при температуре до 1000 °C.

Самым интересным из этого можно считать то, что для полевых транзисторов с вертикальными алмазными рёбрами повышение температуры идёт только во благо. Чем выше нагрев алмаза, тем лучше проводимость транзисторных каналов и тем выше их производительность. При комнатной температуре они работают с посредственными характеристиками. Поэтому в персональных компьютерах они вряд ли появятся. Но космос и небо ― спутники и самолёты ― будут только рады появлению высокотемпературной электроники.

Алмазные транзисторы и чипы на их основе можно будет устанавливать в непосредственной близости от электрических двигателей, двигателей внутреннего сгорания и даже реактивных двигателей. Это наверняка приведёт к появлению интеллектуальных двигательных установок и к новому слову в двигателестроении. Также жаропрочная электроника нужна для управления глубоководными бурильными установками и в промышленности.

Для производства полевых транзисторов FinFET с алмазными рёбрами исследователи использовали технологию омической рекристаллизации (повторного роста) контактов между алмазом и составными частями транзистора. Задачей было создать надёжные контакты с низким сопротивлением между каналом, стоком и истоком, что давно реализовано для полупроводников и в новинку для алмазов. Учёные с этой задачей справились.

Источник

Share.

About Author

Добавить комментарий

%d такие блоггеры, как: