Tokyo Üniversitesi, 2 inçlik yüzeyde tek atom katmanlı BCN yarı iletken üretti

Tokyo Üniversitesi araştırmacıları, atom kalınlığında bor, karbon ve azottan oluşan BCN yarı iletken ince filmi 2 inç çapındaki bir yüzeyin tamamında eşit biçimde üretti ve transistörün çalıştığını doğruladı. Yaklaşık 0,6 nanometre kalınlığındaki p-tipi iki boyutlu yarı iletken, geniş bir alanda elde edildi.

Araştırma sonuçları 30 Eylül’de Nature dergisinde yayımlandı. Makalede, başlangıç moleküllerinin tepkime yollarının ayarlanmasıyla bor, karbon ve azot atomlarının eşit bir kristal yapı oluşturmasının sağlandığı belirtildi. Nature makalesi ve Tokyo Üniversitesi’nin açıklaması, 2 inçlik yüzeyde tek katmanlı film üretimini aktardı.

BCN, bor, karbon ve azottan oluşan bir malzemedir. Araştırmacılar, elektriği iletmeyen bor nitrür kristalinin üzerine karbonu yavaşça vererek karbon atomlarının kümelenmesini azalttı. Açıklamaya göre başlangıç moleküllerinin tepkime zamanlaması ayarlanarak üç elementin kristal içinde eşit dağılması sağlandı.

Araştırmacılar ince filmden alan etkili transistör üretti. Nature makalesinde ölçülen yük taşıyıcı hareketliliği 100㎠/V·s, açma-kapama akım oranı ise 10⁸ olarak verildi. Tokyo Üniversitesi, üç ayrı büyütme sürecinde üretilen 224 cihazın özelliklerinin de tutarlı olduğunu bildirdi.

Çalışma, iki boyutlu yarı iletkenlerde p-tipi malzeme adaylarını genişletti. İki boyutlu mantık devrelerinde elektron taşıyan n-tipi ve delik taşıyan p-tipi yarı iletkenlerin birlikte bulunması gerekiyor. Nature’ın değerlendirmesinde, yüksek performanslı p-tipi malzeme eksikliği tamamlayıcı iki boyutlu elektronik devrelerin geliştirilmesindeki zorluklardan biri olarak gösterildi.

Chain News ABMedia, Nikkei’nin haberine atıfta bulunarak TSMC’nin araştırmaya destek vermeye başladığını ve 2031 civarında 12 inçlik gofret üretimini hedeflediğini aktardı. Bu bilgi, makale ve Tokyo Üniversitesi açıklamasında yer alan 2 inçlik yüzeydeki araştırma sonuçlarından ayrı bir habere dayanıyor.

Makalede Tokyo Üniversitesi, Japonya Ulusal Malzeme Bilimi Enstitüsü, Tayvan Ulusal Üniversitesi, Ulusal Yang Ming Chiao Tung Üniversitesi ve Academia Sinica’dan araştırmacılar yer aldı. Çalışmada doğrulanan sonuç, 2 inçlik yüzeyde eşit BCN ince film üretimi ve transistörün çalışması oldu.