Masačusetso technologijos instituto inžinieriai sukūrė "idealaus" dvimačio kūrimo metodą
Kurti puslaidininkius, tyrinėtojainaudojant garų nusodinimo metodą. Šio proceso metu atomai nusėda ant silicio plokštelės ir virsta 2D struktūromis. Tai yra įprastas būdas auginti kristalus ir gaminti plonus puslaidininkius. Jo trūkumas yra tas, kad normaliomis sąlygomis kiekviena kristalo „šerdis“ auga atsitiktinėmis kryptimis.
Inžinieriai rado būdą, kaip įveikti šį apribojimą.Norėdami tai padaryti, silicio plokštelė buvo padengta specialia „kauke“: mokslininkai suformavo mažytes silicio dioksido kišenes, kurių kiekviena skirta užfiksuoti būsimo kristalo embrioną. Tada jie praleido dujas iš atomų, kurios nusėdo kiekvienoje kišenėje, sudarydamos vieno kristalo dvimatę medžiagą. Autoriai tokį kristalą vadina idealu, nes jo monolitinėje struktūroje nėra kliūčių, ribojančių elektronų judėjimą.
Dvimatė silicio dioksido kaukė sukuria „kišenes“ atskirų monolitinių kristalų augimui. Vaizdas: MIT naujienos
Šiuo metodu inžinieriai sukūrėdaugiasluoksnis puslaidininkinis įtaisas. Uždengę silicio plokštelę raštuota kauke, jie iš pradžių išaugino vieno tipo 2D medžiagą, kad užpildytų pusę kiekvieno kvadrato, o paskui išaugino antrosios rūšies medžiagą ant viršaus, kad užpildytų likusią kvadrato dalį. Dėl to ant kiekvienos silicio plokštelės dalies susidarė dviejų sluoksnių itin plona plėvelė.
Tranzistoriai yra pagrindinis šiuolaikinio elementaskompiuteriai šiuo metu formuojami ant silicio kristalų. Remiantis Moore'o įstatymu, nuo septintojo dešimtmečio tranzistorių skaičius mikroschemoje kasmet padvigubėja. Apribojimas yra tas, kad šis augimas negali būti begalinis, nes nanoskalėje silicis praranda puslaidininkines savybes.
Tyrėjai mano, kad naudojimas2D vieno kristalo struktūros iš įvairių medžiagų padės įveikti šį apribojimą ir sukurti naujos kartos didelio našumo elektroninius prietaisus, pagrįstus 2D puslaidininkiais.
Skaityti daugiau:
Milžiniška saulės dėmė pasisuka į Žemę. Jis matomas plika akimi
Mokslininkai išsiaiškino, kaip atkurti širdį po priepuolio
TESS atrado „naują Žemę“: akmeninė planeta su vandeniu yra gyvenamojoje zonoje