Новости перспективных технологий

Созданы логические схемы, работающие при +500°С

Journal Science-Electromechanical Computing опубликовал результаты практического исследования по созданию наноэлектромеханических систем (НЭМС), функционирующих при 500°С. Они могут использоваться в микроконтроллерах, встроенных, например, в реактивные двигатели или буровые установки.

Логические схемы, способные работать при высоких температурах, должны снизить высокие требования к современной электронике и расширить сферу ее применения. Замена существующих полупроводников из оксидов металлов на полевые транзисторы из карбида кремния – очень перспективная технология, которая позволит создать приборы с низким энергопотреблением и высокой производительностью при температурах выше 300°C. В настоящее время работа обычной кремниевой электроники при таких температурах невозможна. Также НЭМС имеют практически нулевую проводимость в закрытом состоянии, могут работать на высоких частотах, в условиях мощного радиационного воздействия, что обещает большие перспективы в космической технике.

Команда ученых создала НЭМС, покрыв кремниевую пластину тонким слоем оксида кремния, а затем слоем карбида кремния толщиной 400 нм. С помощью литографии электронным пучком «нарисовали» простой выключатель, состоящий из двух электродов из карбида кремния (затвор и сток), которые помещаются над консольной балкой (исток). Переключатель извлекается из кремниевой пластины с помощью химического травления оксида кремния.

При подаче напряжения между затвором и истоком электростатические силы тянут балку, и она контактирует со стоком (но не с затвором). Это позволяет току течь между истоком и стоком, что превращает устройство в полевой транзистор. Исследователи уже создали устройство, работающее при 500°С на частоте 500 кГц и с входным напряжением ± 6 В. При комнатной температуре переключатель отработал до поломки консольной балки около 21 млрд циклов, а при 500°С – около 2 миллиардов циклов.

В настоящее время исследователи работают над уменьшением напряжения, повышением точности изготовления – для уменьшения изгиба балки. Это значительно повысит надежность и срок службы переключателя. В конечно счете эти и другие усовершенствования позволят создать устройства с триллионом циклов на скорости в гигагерцы, что превышает быстроту и долговечность обычных микроконтроллеров.

Информация с сайта www.cnews.ru.