מהנדסים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס פיתחו שיטה ליצירת דו מימד "אידיאלי".
ליצור מוליכים למחצה, חוקריםבשיטת השקיעה באדים. במהלך תהליך זה, האטומים מתיישבים על פרוסת הסיליקון והופכים למבנים דו מימדיים. זוהי דרך נפוצה לגדל גבישים ולייצר מוליכים למחצה דקים. החיסרון שלו הוא שבתנאים רגילים, כל "ליבה" של הגביש צומחת בכיוונים אקראיים.
מהנדסים מצאו דרך להתגבר על המגבלה הזו.לשם כך כוסה רקיקת הסיליקון ב"מסכה" מיוחדת: החוקרים יצרו כיסים זעירים של סיליקון דו חמצני, שכל אחד מהם נועד ללכוד את העובר של הגביש העתידי. לאחר מכן הם העבירו גז מהאטומים, שהתיישבו בכל כיס, ויצרו חומר דו-ממדי חד גבישי. המחברים מכנים אידיאל גבישי כזה, שכן המבנה המונוליטי שלו אינו מכיל מכשולים המגבילים את תנועת האלקטרונים.
מסכת סיליקה דו מימדית יוצרת "כיסים" לצמיחת גבישים מונוליטיים בודדים. תמונה: MIT News
בשיטה זו התפתחו מהנדסיםמכשיר מוליכים למחצה רב שכבתיים. לאחר שכיסו את רקיקת הסיליקון במסכה מעוצבת, הם גידלו תחילה סוג אחד של חומר דו-ממדי למילוי חצי מכל ריבוע, ולאחר מכן גידלו סוג שני מלמעלה כדי למלא את שאר הריבוע. כתוצאה מכך, נוצר סרט דק במיוחד דו-שכבתי על כל חלק של פרוסת הסיליקון.
טרנזיסטורים הם המרכיב העיקרי של המודרנימחשבים נוצרים כעת על גבי גבישי סיליקון. לפי חוק מור, מאז שנות ה-60, מספר הטרנזיסטורים במיקרו-שבב הוכפל מדי שנה. המגבלה היא שצמיחה זו אינה יכולה להיות אינסופית, שכן הסיליקון מאבד את תכונות המוליכים למחצה שלו בקנה מידה ננו.
חוקרים מאמינים כי השימושמבנים דו-ממדיים חד-גבישיים מחומרים שונים יסייעו להתגבר על מגבלה זו ולפתח מכשירים אלקטרוניים בעלי ביצועים גבוהים מהדור הבא המבוססים על מוליכים למחצה דו-ממדיים.
קרא עוד:
כתם שמש ענק פונה לכיוון כדור הארץ. זה גלוי לעין בלתי מזוינת
מדענים הבינו כיצד לשקם את הלב לאחר התקף
TESS גילה "כדור הארץ חדש": כוכב לכת אבן עם מים נמצא באזור המגורים