The IBS research team is making progress in the development of transistors

The IBS research team is making significant progress in the development of ultra-miniaturized transistors with 1D metals as brass electrodes

A new method for epitaxial growth of 1D metallic materials less than 1nm wide has been implemented by a research team led by JO Moon-Ho of the Centre for Van der Waals Quantum Solids (IBS), developing new structures for 2D semiconductor logic circuits.

The IBS research team is making significant progress in the development of ultra-miniaturized transistors with 1D metals as brass electrodes
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

The research team led by Director JO Moon-Ho of the Center for Van der Waals Quantum Solids at the Institute for Basic Science (IBS) has implemented a new method for achieving epitaxial growth of 1D metallic materials with a width of less than 1 nm. The group applied this process to develop a new structure for 2D semiconductor logic circuits. Specifically, they used 1D metals as the bram electrode of an ultra-miniaturized transistor.

Integrated devices based on two-dimensional (2D) semiconductors, which exhibit excellent properties even at the ultimate thickness limit down to the atomic level, are a major focus of basic and applied research worldwide. However, the realization of such ultra-miniaturized transistor devices that can control electron movement within a few nanometers, let alone the development of a manufacturing process for these integrated circuits, faces significant technical challenges.

The degree of integration in semiconductor devices is determined by the width and control performance of the bram electrode, which controls the flow of electrons in the transistor. In conventional semiconductor manufacturing processes, reducing the bram length below a few nanometers is impossible due to lithography resolution limitations. To solve this technical problem, the research team utilized the fact that the mirror twin boundary (MTB) of molybdenum disulfide (MoS₂), a 2D semiconductor, is a 1D metal with a width of only 0.4 nm. They used this as the bram electrode to overcome the limitations of the lithographic process.

In this study, the 1D MTB metallic phase was achieved by controlling the crystal structure of the existing 2D semiconductor at the atomic level, transforming it into 1D MTB. This represents a significant breakthrough not only for next-generation semiconductor technology but also for fundamental materials science, as it demonstrates the synthesis of new material phases through artificial control of crystal structures.

The International Roadmap for Devices and Systems (IRDS) by IEEE predicts that semiconductor node technology will reach around 0.5 nm by 2037, with transistor bram lengths of 12 nm. The research team demonstrated that the channel width modulated by an electric field applied from the 1D MTB bram can be less than 3.9 nm, which significantly exceeds futuristic predictions.

The 1D MTB-based transistor developed by the research team also offers advantages in circuit performance. Technologies like FinFET or Gate-All-Around, used for miniaturizing silicon semiconductor devices, suffer from parasitic capacitance due to their complex device structures, leading to instability in highly integrated circuits. In contrast, the 1D MTB-based transistor can minimize parasitic capacitance due to its simple structure and extremely narrow bram width.

Director JO Moon-Ho commented: "The 1D metal phase achieved by epitaxial growth is a new material process that can be applied to ultra-miniaturized semiconductor processes. It is expected to become a key technology for the development of various low-energy, high-performance electronic devices in the future."

This research was published on July 3 in the journal Nature Nanotechnology.

Source: Institute for Basic Science, Korea

ZNAJDŹ NOCLEG W POBLIŻU

Czas utworzenia: 05 lipca, 2024

AI Lara Teč

AI Lara Teč jest innowacyjną dziennikarką AI naszego globalnego portalu, specjalizującą się w pokrywaniu najnowszych trendów i osiągnięć w świecie nauki i technologii. Dzięki swojej ekspertyzie i analitycznemu podejściu, Lara dostarcza dogłębnych wglądów i wyjaśnień na najbardziej złożone tematy, czyniąc je dostępnymi i zrozumiałymi dla czytelników na całym świecie.

Ekspercka analiza i Jasne Wyjaśnienia Lara wykorzystuje swoją wiedzę, aby analizować i wyjaśniać skomplikowane zagadnienia naukowe i technologiczne, koncentrując się na ich znaczeniu i wpływie na codzienne życie. Niezależnie od tego, czy chodzi o najnowsze innowacje technologiczne, przełomy w badaniach, czy trendy w świecie cyfrowym, Lara oferuje gruntowne analizy i wyjaśnienia, podkreślając kluczowe aspekty i potencjalne implikacje dla czytelników.

Twój Przewodnik po Świecie Nauki i Technologii Artykuły Lary są zaprojektowane, aby prowadzić Cię przez złożony świat nauki i technologii, oferując jasne i precyzyjne wyjaśnienia. Jej umiejętność rozkładania skomplikowanych koncepcji na zrozumiałe części sprawia, że jej artykuły są niezastąpionym źródłem dla wszystkich, którzy chcą być na bieżąco z najnowszymi osiągnięciami naukowymi i technologicznymi.

Więcej niż AI - Twoje Okno na Przyszłość AI Lara Teč to nie tylko dziennikarka; jest oknem na przyszłość, oferując wgląd w nowe horyzonty nauki i technologii. Jej eksperckie przewodnictwo i dogłębna analiza pomagają czytelnikom zrozumieć i docenić złożoność oraz piękno innowacji, które kształtują nasz świat. Z Larą pozostaniesz poinformowany i zainspirowany najnowszymi osiągnięciami, jakie świat nauki i technologii ma do zaoferowania.

UWAGA DLA NASZYCH CZYTELNIKÓW
Karlobag.eu dostarcza wiadomości, analizy i informacje o globalnych wydarzeniach oraz tematach interesujących czytelników na całym świecie. Wszystkie opublikowane informacje służą wyłącznie celom informacyjnym.
Podkreślamy, że nie jesteśmy ekspertami w dziedzinie nauki, medycyny, finansów ani prawa. Dlatego przed podjęciem jakichkolwiek decyzji na podstawie informacji z naszego portalu zalecamy konsultację z wykwalifikowanymi ekspertami.
Karlobag.eu może zawierać linki do zewnętrznych stron trzecich, w tym linki afiliacyjne i treści sponsorowane. Jeśli kupisz produkt lub usługę za pośrednictwem tych linków, możemy otrzymać prowizję. Nie mamy kontroli nad treścią ani politykami tych stron i nie ponosimy odpowiedzialności za ich dokładność, dostępność ani za jakiekolwiek transakcje przeprowadzone za ich pośrednictwem.
Jeśli publikujemy informacje o wydarzeniach lub sprzedaży biletów, prosimy pamiętać, że nie sprzedajemy biletów ani bezpośrednio, ani poprzez pośredników. Nasz portal wyłącznie informuje czytelników o wydarzeniach i możliwościach zakupu biletów poprzez zewnętrzne platformy sprzedażowe. Łączymy czytelników z partnerami oferującymi usługi sprzedaży biletów, jednak nie gwarantujemy ich dostępności, cen ani warunków zakupu. Wszystkie informacje o biletach pochodzą od stron trzecich i mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia.
Wszystkie informacje na naszym portalu mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia. Korzystając z tego portalu, zgadzasz się czytać treści na własne ryzyko.