マサチューセッツ工科大学のエンジニアは、「理想的な」二次元を作成する方法を開発しました
半導体を作る研究者蒸着法を使用。このプロセス中に、原子はシリコンウェーハ上に定着し、2D 構造に変わります。これは、結晶を成長させて薄い半導体を製造する一般的な方法です。その欠点は、通常の条件下では、結晶の各「コア」がランダムな方向に成長することです。
エンジニアは、この制限を克服する方法を見つけました。これを行うために、シリコンウェーハは特別な「マスク」で覆われました。研究者は、二酸化ケイ素の小さなポケットを形成しました。それぞれのポケットは、将来の結晶の胚を捉えるように設計されています。その後、原子からガスが放出され、各ポケットに収まり、単結晶の二次元材料が形成されました。そのモノリシック構造には電子の動きを制限する障害物が含まれていないため、著者らはこのような結晶を理想と呼んでいます。
2 次元シリカ マスクは、個々 のモノリシック結晶の成長のための「ポケット」を作成します。画像：MITニュース
この方法で、エンジニアは開発しました多層半導体デバイス。シリコンウェーハをパターン化されたマスクで覆った後、最初に 1 つのタイプの 2D 材料を成長させて各正方形の半分を埋め、次に 2 番目のタイプをその上に成長させて残りの正方形を埋めました。その結果、シリコンウェーハの各部に２層の超薄膜が形成された。
トランジスタは現代の主要な要素ですコンピュータは現在、シリコン結晶上に形成されています。ムーアの法則によれば、1960 年代以降、マイクロチップ上のトランジスタの数は毎年 2 倍になっています。制限は、シリコンがナノスケールで半導体特性を失うため、この成長が無限にできないことです。
研究者は、使用がさまざまな材料からの 2D 単結晶構造は、この制限を克服し、2D 半導体に基づく次世代の高性能電子デバイスの開発に役立ちます。
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