Микроэлектроника: Физики обнаружили «обходные способы» туннелирования электронов

MForum.ru

Микроэлектроника: Физики обнаружили «обходные способы» туннелирования электронов

27.02.2026, MForum.ru


Учёные из МФТИ, Института проблем технологии микроэлектроники РАН и их зарубежные коллеги (из Японии (NIMS), Китая (Сямэньский университет), Сингапура и Армении (ЕГУ)) совершили открытие, которое меняет фундаментальные представления о работе нанотранзисторов. Исследование опубликовано в журнале npj 2D Materials and Applications.

Команда под руководством Дмитрия Свинцова (завлабораторией оптоэлектроники двумерных материалов МФТИ) обнаружила новый механизм прохождения электронов через ультратонкие изолирующие барьеры (например, из нитрида бора).

 

Обнаружен новый механизм прохождения электронов через ультратонкие изолирующие барьеры

 

Туннелирование - квантовомеханический процесс, при котором электрон преодолевает потенциальный барьер, даже если его энергия ниже высоты этого барьера. В нанотранзисторах часто используются ван-дер-ваальсовы гетероструктуры - слои из атомарно тонких материалов, например проводящего графена и изолирующего гексагонального нитрида бора (hBN). Ранее считалось, что электроны преодолевают такой барьер преимущественно упруго - без потери энергии, иногда используя отдельные дефекты в изоляторе как «ступени». Эксперимент показал: если в барьере есть два близко расположенных дефекта, электрону энергетически выгоднее пройти через оба, теряя энергию (испуская фонон или плазмон), чем туннелировать напрямую.

Д. ф.-м. наук Дмитрий Свинцов из МФТИ поясняет: «Представьте, что вы пытаетесь перепрыгнуть широкую реку. Прямой прыжок требует колоссальных усилий. Но если посередине есть два близко расположенных камня, вы предпочтёте сделать два коротких прыжка, даже если при переходе с камня на камень придётся немного оступиться. В наномасштабе такой «обходной путь» через соседние дефекты становится решающим преимуществом».

Это не просто еще одна находка, которая так и останется в стенах лаборатории.

Эффект уже лёг в основу метода туннельной спектроскопии с беспрецедентной точностью. Учёным удалось измерить ширину запрещённой зоны в двухслойном графене (42 мэВ) и угол поворота кристаллических решёток (~1°).

В перспективе понимание механизма неупругого туннелирования позволяет создавать транзисторы, переключение которых требует ещё более низких управляющих напряжений, чем в классических туннельных переключателях.

иллюстрации - авторов исследования

--

теги: микроэлектроника МФТИ туннелирование электронов открытия квантовые эффекты

-- 

© Алексей Бойко, MForum.ru


Публикации по теме:

03.06.2026. Ученые из Японии и США разработали кремниевый спинтронный p-бит

13.05.2026. «Вечный двигатель» или научный прорыв? Экс-сотрудник NASA привлёк $12 млн на чип, работающий "от квантового вакуума"

08.05.2026. Кремниевые осцилляторы вместо кубитов - корейский путь к сверхбыстрым вычислениям

28.04.2026. Samsung представила кристалл DRAM, созданный по техпроцессу менее 10-нм

26.04.2026. Imec интегрировал модуляторы из ниобата и танталата лития на платформу кремниевой фотоники

13.04.2026. Инженеры USC создали чип памяти, работающий при температуре 700 °C

24.03.2026. Норвежский стартап Lace Lithography привлек $40 млн на литографию с атомарным разрешением

19.03.2026. Южнокорейские ученые подтвердили возможность длительной работы ИИ-чипов в условиях космической радиации

16.03.2026. Бесшовный фотонный интерфейс чип-окружающая среда: прорывы 2025–2026 годов

12.03.2026. UMC и HyperLight объединили усилия для массового производства чиплетов на основе TFLN

12.03.2026. IBM и Lam Research объединяют усилия для разработки логики суб-1 нм

10.03.2026. Потери света в фотонных чипах приближены к показателям оптоволокна

07.03.2026. В Новосибирске разработали устройство, позволяющее исследовать оптические свойства материалов для микроэлектроники терагерцевых частот

04.03.2026. Nvidia готовит процессор для инференса на базе технологий Groq, OpenAI станет якорным клиентом

03.03.2026. В Сибири изучают возможности создания элементов памяти на квантовых точках

27.02.2026. В Пекинском университете создали лабораторный прототип транзистора FeFET с графеновым затвором длиной 1нм

24.02.2026. ASML добилась удвоения мощности источника света в EUV-машинах

24.02.2026. В 2026 году в России может появиться фотолитограф нового поколения?

17.02.2026. В Европе разработали новый класс полупроводников на базе GeSn

09.02.2026. Интерфейс «мозг-компьютер» (ИМК) и влияние этого сегмента на рынок микроэлектроники

Обсуждение (открыть в отдельном окне)

В форуме нет сообщений.

Новое сообщение:
Complete in 2 ms, lookup=0 ms, find=2 ms

Последние сообщения в форумах

Все форумы »



Поиск по сайту:


Колонка редактора

12.09. ASML раскрыла дорожную карту литографии: после High-NA последует Hyper-NA с апертурой 0,75

11.09. АО «Трамплин Холдинг» вложилась в дизайн-центр Malt System

11.09. МегаФон запустил в России сеть 5G

11.09. Билайн запустил 5G с увеличением скорости мобильного интернета в зоне покрытия до 30%

11.09. Т2 о запуске сети 5G в России

11.09. МТС открыла абонентам скоростную гигабитную сеть в 5 городах и включила 5G на частотах LTE

11.09. Минцифры объявило о запуске 5G в России в 16 городах

11.09. Сети NTN 5G и спутниковая подключенность - взгляд GSA

10.09. Ericsson развернула p5G в аэропорту США

10.09. MWS Cloud: ритейл стал лидером по потреблению услуг резервного копирования

09.09. Дата-центры снижают долю использования воздушного охлаждения в пользу жидкостных методов

09.09. CXMT начала массовый выпуск LPDDR6 - китайский производитель догоняет лидеров

09.09. Qualcomm заключает сделку с Amazon о разработке кастомных ИИ-чипов

09.09. «Иду спать, дальше сам»: Siemens EDA представила ИИ-агента с самопроверкой для верификации чипов

09.09. ARATAS представила высоковольтное реле в стандартном 6-пиновом DIP-корпусе

Все статьи >>


Новости

11.09. HMD возрождает бренд Asha - представлен бюджетный смартфон Asha 30

11.09. Apple представила AirPods 5 – улучшенное шумоподавление и Live Translation

11.09. Apple представила Watch Series 12 и Watch Ultra 4 – новый чип S11 и рекордная автономность

10.09. Apple представила iPhone 18 Pro и 18 Pro Max: 2-нм чип A20 Pro и камера с переменной диафрагмой

10.09. Apple iPhone Duo – первый складной смартфон Apple оценен в $1999

10.09. Realme представит 16 Pro и Buds T500 Pro в стилистике вселенной Гарри Поттера

10.09. Tecno Camon Slim 5G получил корпус толщиной 6.39 мм, 144 Гц AMOLED-экран и АКБ 6000 мАч

09.09. Xiaomi Pad 9 Pro Max – флагманский планшет на Xring O3 с 13.3" 144 Гц и 12000 мАч

09.09. Oppo A7 Pro с АКБ 8000 мАч, зарядкой 45 Вт и ценой от $330 представлен в Китае

09.09. Infinix Xpad 30 Pro с 2.5K-экраном и АКБ 8200 мАч представлен глобально

08.09. Samsung Galaxy A07s – доступный смартфон с шестью годами обновлений

08.09. Xplora Go Pad – планшет для детей с упором на родительский контроль

08.09. Появилась информация дизайне и характеристиках Poco C95 Pro 4G

07.09. Xiaomi Smart Band 11 стал ярче, тоньше и дольше работает

07.09. Oppo A7 Pro с АКБ 8000 мАч, IP69K и AI-защитой замечен в официальном листинге

07.09. Motorola Edge 70 Plus с 200 МП камерой и АКБ 6500 мАч представлен в Европе

07.09. Poco X8 Power с АКБ 10 000 мАч, зарядкой 100 Вт и защитой IP69 представлен в Индии

05.09. Lenovo Yoga Tab Gen 2 и Plus Gen 2 – экран 4K@144 Гц, 7 лет обновлений и AI-функции

04.09. Poco F9 Pro с экраном 10 000 нит при 185 Гц и АКБ 6330 мАч дебютировал глобально

03.09. Poco X8 с AMOLED-экраном 1.5K@120 Гц и защитой IP69 представлен глобально