طور فريق بحث في POSTECH تقنية تقلل من استهلاك الطاقة في أجهزة أشباه الموصلات إلى النصف باستخدام الجسيمات النانوية الموضوعة بشكل استراتيجي.
نجح فريق بحثي بقيادة البروفيسور جونوو سون، والدكتور مينجوك تشو (قسم علوم وهندسة المواد) في POSTECH ، في تعظيم كفاءة التحويل لأجهزة أشباه الموصلات المؤكسدة عن طريق إدخال جزيئات البلاتين النانوية.
نُشرت نتائج الدراسة مؤخرًا في مجلة Nature Communications ، يتم تسليط الضوء على مادة الأكسيد مع انتقال طور العازل المعدني، حيث تتغير طور المادة بسرعة من عازل إلى معدن عند الوصول إلى عتبة الجهد، كمواد أساسية لتصنيع أجهزة أشباه الموصلات منخفضة الطاقة.
يحدث انتقال طور العازل المعدني، عندما يتم تحويل مجالات العازل، التي يبلغ عرضها عدة نانومترات، إلى مجالات معدنية. كان المفتاح هو تقليل حجم الجهد المطبق على الجهاز لزيادة كفاءة التحويل لجهاز أشباه الموصلات.
نجح فريق البحث في زيادة كفاءة التحويل للجهاز باستخدام جزيئات البلاتين النانوية، عندما تم تطبيق الجهد على جهاز، “تخطى” تيار كهربائي عبر هذه الجسيمات وحدث انتقال سريع في الطور.
كما زاد تأثير ذاكرة الجهاز بأكثر من مليون مرة، بشكل عام ، بعد قطع الجهد، تتغير هذه الأجهزة على الفور إلى مرحلة العازل حيث لا يتدفق التيار؛ كانت هذه المدة قصيرة للغاية عند المليون من الثانية.
ومع ذلك، تم التأكيد على أن تأثير الذاكرة فيما يتعلق بالإطلاق السابق للأجهزة يمكن زيادته إلى عدة ثوانٍ، ويمكن تشغيل الجهاز مرة أخرى بجهد منخفض نسبيًا بسبب المجالات المعدنية المتبقية المتبقية بالقرب من الجسيمات النانوية البلاتينية.
من المتوقع أن تكون هذه التقنية ضرورية لتطوير الأجهزة الإلكترونية من الجيل التالي، مثل أشباه الموصلات الذكية أو أجهزة أشباه الموصلات العصبية التي يمكنها معالجة كميات هائلة من البيانات بطاقة أقل.
