Inženýři z Massachusetts Institute of Technology vyvinuli metodu pro vytvoření „ideálního“ dvourozměrného
Chcete-li vytvořit polovodiče, výzkumnícipomocí metody napařování. Během tohoto procesu se atomy usazují na křemíkové destičce a mění se ve 2D struktury. Toto je běžný způsob, jak pěstovat krystaly a vyrábět tenké polovodiče. Jeho nevýhodou je, že za normálních podmínek každé „jádro“ krystalu roste v náhodných směrech.
Inženýři našli způsob, jak toto omezení překonat.K tomu byl křemíkový plátek pokryt speciální „maskou“: výzkumníci vytvořili malé kapsičky oxidu křemičitého, z nichž každá je navržena tak, aby zachytila embryo budoucího krystalu. Poté prošli plynem z atomů, který se usadil v každé kapse a vytvořil jednokrystalový dvourozměrný materiál. Autoři nazývají takový krystal ideálem, protože jeho monolitická struktura neobsahuje překážky, které by omezovaly pohyb elektronů.
Dvourozměrná křemičitá maska vytváří „kapsy“ pro růst jednotlivých monolitických krystalů. Obrázek: MIT News
S touto metodou se inženýři vyvinulivícevrstvé polovodičové zařízení. Poté, co křemíkový plátek zakryli vzorovanou maskou, nejprve vyrostli jeden typ 2D materiálu, aby vyplnil polovinu každého čtverce, a pak navrch narostl druhý typ, aby vyplnil zbytek čtverce. V důsledku toho se na každé části křemíkového plátku vytvořil dvouvrstvý ultratenký film.
Tranzistory jsou hlavním prvkem modernypočítače se v současnosti tvoří na křemíkových krystalech. Podle Moorova zákona se od 60. let 20. století počet tranzistorů na mikročipu každým rokem zdvojnásobuje. Omezením je, že tento růst nemůže být nekonečný, protože křemík ztrácí své polovodičové vlastnosti v nanoměřítku.
Vědci se domnívají, že použití2D monokrystalické struktury z různých materiálů pomohou překonat toto omezení a vyvinou novou generaci vysoce výkonných elektronických zařízení založených na 2D polovodičích.
Přečtěte si více:
Obrovská sluneční skvrna se obrací k Zemi. Je vidět pouhým okem
Vědci přišli na to, jak obnovit srdce po záchvatu
TESS objevil "novou Zemi": kamenná planeta s vodou je v obyvatelné zóně