MIT(Massachusetts Institute of Technology)의 엔지니어들이 "이상적인" 2차원 입체를 생성하는 방법을 개발했습니다.
반도체를 만들기 위해 연구자들은증착법을 사용합니다. 이 과정에서 원자는 실리콘 웨이퍼에 정착하고 2D 구조로 변합니다. 이것은 결정을 성장시키고 얇은 반도체를 생산하는 일반적인 방법입니다. 단점은 정상적인 조건에서 결정의 각 "코어"가 임의의 방향으로 성장한다는 것입니다.
엔지니어들은 이 한계를 극복할 방법을 찾았습니다.이를 위해 실리콘 웨이퍼를 특별한 "마스크"로 덮었습니다. 연구원들은 각각 미래 결정의 배아를 포착하도록 설계된 이산화 규소의 작은 주머니를 형성했습니다. 그런 다음 그들은 각 주머니에 자리 잡은 원자에서 가스를 통과시켜 단결정 2차원 물질을 형성했습니다. 저자는 모놀리식 구조가 전자의 이동을 제한하는 장애물을 포함하지 않기 때문에 이러한 결정을 이상형이라고 부릅니다.
2차원 실리카 마스크는 개별 모놀리식 결정의 성장을 위한 "포켓"을 만듭니다. 이미지: MIT 뉴스
이 방법으로 엔지니어는 개발했습니다.다층 반도체 소자. 패턴 마스크로 실리콘 웨이퍼를 덮은 후, 그들은 먼저 한 가지 유형의 2D 재료를 성장시켜 각 사각형의 절반을 채우고 그 위에 두 번째 유형을 성장시켜 나머지 사각형을 채웠습니다. 그 결과, 실리콘 웨이퍼의 각 단면에 2층의 초박막이 형성되었다.
트랜지스터는 현대의 주요 요소입니다.컴퓨터는 현재 실리콘 결정에 형성되고 있습니다. 무어의 법칙에 따르면 1960년대 이후 마이크로 칩의 트랜지스터 수는 매년 두 배로 증가했습니다. 한계는 실리콘이 나노 스케일에서 반도체 특성을 잃기 때문에 이 성장이 무한할 수 없다는 것입니다.
연구원들은 사용이다양한 재료의 2D 단결정 구조는 이러한 한계를 극복하고 2D 반도체 기반의 차세대 고성능 전자 장치를 개발하는 데 도움이 될 것입니다.
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