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 1 ms, lookup=0 ms, find=1 ms

Последние сообщения в форумах

Все форумы »



Поиск по сайту:


Колонка редактора

11.06. Чипы DDR5 китайской CXMT не дешевле «западных», но у компании есть свободные мощности - и это ее козырь в ситуации дефицита

11.06. От квантового распределения ключа к системам с оптическими вихрями

11.06. В Южной Корее экспериментируют с комбинацией оксида цинка ZnO и теллура Te

11.06. Исследование МТС честно оценило перспективы строительства 5G в России

10.06. Claude Fable 5 выкатили в общий доступ

10.06. Китай готов вложить в ИИ еще $295 млрд в ближайшие 5 лет

10.06. Nvidia претендует на серьезные позиции на рынке AI-RAN / 6G?

10.06. Аналитики утверждают – российский рынок инфраструктурных облачных сервисов в 2025 году вырос на 29% до 96 млрд рублей

10.06. МТС расширила покрытие LTE в крупнейших городах Ленобласти

10.06. Билайн открыл доступ к зарубежным сервисам, ушедшим из РФ

10.06. Еще один виртуал – Почта России запустила смарт-MVNO «Почта России Мобайл»

10.06. МегаФон на Сахалине – голосовой трафик вырос на 35% год к году

10.06. США попросили Китай возобновить экспорт в Японию РЗЭ, но, похоже, просьба не возымеет успеха

10.06. МТС нарастила емкость сети и среднюю скорость мобильного интернета в центральной части Краснослободска

09.06. Китайская Prianano показала потенциал применения наноимпринтной технологии в фотонике

Все статьи >>


Новости

12.06. OnePlus Turbo 6X и 6X Pro -доступные «батарейные монстры» для Китая от 220 долларов

11.06. Honor подтвердила 7 лет обновлений для Magic V6 и всей Magic-серии в Европе

11.06. Realme P4R 5G – 8000 мАч, 144 Гц и MIL-STD-810H за 200 долларов

11.06. Honor готовит Win Pad Mini: 8-дюймовый OLED-планшет для геймеров с емкой батареей

10.06. Honor X80 Pro Max – 11 000 мАч, 90 Вт и Snapdragon 6 Gen 5

10.06. Infinix Smart 20 – большой 120-герцовый экран и автономность за 145 долларов

10.06. Apple анонсировала список устройств для iOS 27, macOS 27 Golden Gate и watchOS 27: Intel Mac остаются без поддержки

09.06. Появилась уточненная информация о батарее, зарядке и дисплее Redmi K100 Pro

09.06. Samsung Galaxy Z Flip 8 сохранит региональное разделение чипов — Exynos 2600 vs Snapdragon 8 Elite Gen 5

09.06. Samsung Galaxy S27 Pro будет на уровне Ultra, но без S Pen

08.06. Vivo V70 Lite – почти незаметное обновление с упором на автономность

08.06. 3C-сертификация раскрыла батарею Vivo X Fold 6

08.06. Hisense A10 – смартфон с e-ink дисплеем представят спустя три года разработки

05.06. Motorola расширила семейство Edge 70, выпустив в Индии версию Pro+

05.06. Vivo X300 FE Global Edition – компактный флагман с Zeiss-камерой и скидкой $100

05.06. Huawei nova Y74 получил батарею 6620 мАч и экраном 90 Гц за доступную цен

04.06. Vivo готовит три модели Y500 и V70 Lite 4G

03.06. OnePlus готовит Turbo 6X и 6X Pro

03.06. iPhone Ultra получит испарительную камеру и жидкометаллический шарнир

02.06. Huawei nova 16 Ultra – 200 МП камера, 7000 мАч, 100 Вт и IP69 за $69