Naukowcy z Instytutu Nanotechnologii IMEC (w Belgii), przy współpracy z naukowcami z KU Leuven oraz Uniwersytetem w Pizie (Włochy) opracowali sposób na zoptymalizowanie tranzystorów polowych, opartych na materiałach 2D. Mowa tu o tranzystorach wykonywanych w litografii poniżej 10 nm.

Szczegóły ich pracy opisane zostały w Nature Scientific Report. Do zalet materiałów 2D (jak np. grafen) należy to, że więżą one elektrony w płaszczyźnie, jednocześnie zwiększając ich mobilność w tejże płaszczyźnie.

Naukowcy zaproponowali strukturę kanapki, której sercem ma być czarny fosfor. Dzięki niemu możliwe ma być rozciągnięcie zastosowania prawa Moore’a poza granicę 5 nm, jeśli chodzi o litografię bramki.

Skalowalność w dół klasycznych materiałów (takich jak krzem) w strukturach 2D skutkowało negatywnymi efektami, działającymi niekorzystnie na efektywność pracy tranzystorów. Z tego też względu wielu producentów sięgnęło po takie struktury jak FinFET. Jednakże praca naukowców pokazuje, że technologie 2D nadal mają sporo do zaoferowania, dzięki innowacyjnemu podejściu i nowoczesnym materiałom.

Materiały takie, stosowane do budowy tranzystorów, mogą być wykonywane z atomową wręcz precyzją, czego nie udaje się jak na razie osiągać w przypadku tranzystorów o strukturze trójwymiarowej, jak FinFET. To z kolei otwiera drogę do kolejnych uprawnień i innowacji, dla takich tranzystorów, opartych na materiałach 2D.

Technologia ta jak na razie jest we wstępnej fazie. Jednakże zainteresowanie nią jest spore. Wśród zainteresowanych można wymienić partnerów IMEC: GlobalFoundries, Huawei, Intel, Micron, Qualcomm, Samsung, SK Hynix, Sony Semiconductor Solutions czy też TSMC.