إختراق نانوتكنولوجى (ترانسستور عديم الوصلات)

22.02.2010 وقام فريق من الفهماء في المعهد الوطني تيندال قد صمم وصنع أول ترانزستور في العالم الترانزستور عديم الوصلات التي قد يحدث ثورة في صناعة الرقائق الدقيقة في صناعة أشباه الموصلات.

البروفيسور جان بيير Colinge رائد الاختراق على ترانزستور الرقاقة نشرت اليوم في طبيعة تقنية النانوNature Nanotechnology، واحدة من أبرز المطبوعات البحوث الفهمية.

إمكانات تكنولوجيا النانو

تكنولوجيا النانو، وفهم الإلكترونيات فائقة الصغر والمستحضرات الصيدلانية ، لديها القدرة على حتىقد يكون محركا رئيسيا للنموفي الاقتصاد الايرلندي ، ويمكن مضاعفة الصادرات من 15 بليون دولار اليوم € الى € 30 مليار دولار بحلول عام 2015.

التحقيق سيضيف زخما اضافية ليدعولإنشاء مركز تكنولوجيا النانوالكفاءات لتعزيز مستقبل أيرلندا طموحاتها الصناعية.

والترانزستور هواللبنة الأساسية في جميع الأجهزة الإلكترونية. منذ اوائل السبعينات ، عدد الترانزستورات في رقاقة السيليكون نمت من الترانزستورات مئة لأكثر من 2 مليار قليلة على شريحة واحدة اليوم.

زيادة كبيرة في الطلب على ميزة الأجهزة الإلكترونية المعبأة هوالقوة المحركة لصناعة أشباه الموصلات لانتاج الرقائق التي بحاجة إلى حتى تكون أصغر حجما وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة وفعالة من حيث التكلفة أكثر من أي وقت مضى ونتيجة لذلك ، فإن الترانزستورات أصبحت صغيرة جدا بحيث حتى الترانزستور التقليدية البناء ،التى تستخدم منذ السبعينات ، لم يعد من الممكن استخدامها الآن.

نطق كولينج "لقد قمنا بتصميم وتصنيع الترانزستور الأول في العالم عديم الوصلات الذى يفترض أن يقلل بشكل ملحوظ من استهلاك الطاقة ، وكثيرا ما يبسط عملية تصنيع رقائق السيليكون" ، .

تصنيع التكنولوجيات الحالية التكنولوجيات الحالية تتطلب عمليات التصنيع التي هي معقدة ومكلفة على حد سواء. جميع الترانزستورات الحالية مبنية على وصلات. وتقاطعات يتشكل عندما توضع بترتين من السيليكون من أقطاب مختلفة جنبا إلى جنب. السيطرة على الوصلة يسمح للتيار في الجهاز حتى يقوم بتشغيل أوإيقاف وهذا هوالتصنيع الدقيق لهذه الوصلات التى تحدد خصائص وجودة الترانزستور ويشكل عاملا رئيسيا في تكلفة الانتاج.معهد تيندال الوطني الذي فتح آفاقا جديدة للترانزستور عديم الوصلات لا يحتاج الى وصلات. التيار الحالي يتدفق في سلك رقيقة سليكونية وتدفق التيار تماما يسيطر عليه ما يطلق عليه هيكل "خاتم الزواج" الذي يضغط على السلك كهربائي السيليكونى بنفس الكيفية التى قد توقف تدفق المياه في خرطوم ماء من خلال الضغط عليه.

وأوضح Colinge هذه الهياكل هي من السهل تصنيعها حتى على نطاق مصغر الأمر الذي يؤدي إلى تقدم كبير في الحد من التكاليف المحتملة "، .

تحدي آخر رئيسي لصناعة أشباه الموصلات هوالحد من استهلاك الطاقة من لدى الرقائق.

نطق Colinge "تقليل التسربات الحالية هي واحدة من التحديات الرئيسية في عالم اليوم المعقد للترانزستورات. أجهزة تيندال عديمة الوصلات شبه مثالية من حيث الخصائص الكهربائية وتتصرف مثل الترانزستورات الأكثر مثالية. وعلاوة على ذلك ، لديهم القدرة على العمل بشكل أسرع وباستخدام طاقة أقل من الترانزستورات التقليدية المستخدمة اليوم في المعالجات "

ومضى إلى القول بأن الترانزستور عديم الوصلات يشبه بطريقة مثالية أول هيكل لترانزستور ، واقترح في عام 1925. ولكن حتى هذا التاريخ ، لم يكن أحد قادرا على صناعته. وعزا تصنيع ناجح في تيندال إلى مهارة وخبرة من الباحثين الذين كانوا قادرين على خلق أسلاك متناهية في الصغر من السيليكون النانوى يصل قطرها إلى بضع عشرات من الذرات الإلكترونات باستخدام تقنيات الكتابة بشعاع إليكترونى والخبرات المتاحة في تيندال.

نحن مسرورون جدا من النتائج الممتازة التي حققها جان بيير" وعلق الرئيس التطبيقي لشركة تيندال ، البروفيسور روجر Whatmore. "لقد بدأنا التحدث عن هذه النتائج مع بعض الشركات العالمية الرائدة لأشباه الموصلات وتلقينا الكثير من الاهتمام في مواصلة تطوير وترخيص الإمكانات المتاحة لهذه التكنولوجيا.

"هذه النتائج لا يمكن حتى تتحقق دون الحصول على خبرة جان بيير وزملاؤه جنبا إلى جنب مع أحدث التقنيات المتاحة التي لدينا في تيندال. التمويل لهذا العمل اتى من استثمارات كبيرة من قبل ديتى DETE، SFI HEA في تيندال وهذه النتائج تدل على قيمة هذا الاستثمار في البحث والتطوير.

ونطق "Whatmore.. “في وقت قصير جدا ، وأيرلندا ، إكتسبت الإعتراف كدولة رائدة في العالم في مجالات تكنولوجية عديدة ، وهذا يحتاج لضمان الاستثمار في ايرلندا والانتعاش الاقتصادي ،

By John Kennedy

Photo: A breakthrough on the microchip transistor by Prof Jean-Pierre Colinge and his team at Tyndall National Institute has been published in Nature Nanotechnology