Inžinieri z Massachusetts Institute of Technology vyvinuli metódu na vytvorenie „ideálneho“ dvojrozmerného
Ak chcete vytvoriť polovodiče, výskumnícipomocou metódy naparovania. Počas tohto procesu sa atómy usadzujú na kremíkovej doštičke a menia sa na 2D štruktúry. Toto je bežný spôsob pestovania kryštálov a výroby tenkých polovodičov. Jeho nevýhodou je, že za normálnych podmienok každé „jadro“ kryštálu rastie v náhodných smeroch.
Inžinieri našli spôsob, ako prekonať toto obmedzenie.Na tento účel bol kremíkový plátok pokrytý špeciálnou „maskou“: výskumníci vytvorili malé vrecká oxidu kremičitého, z ktorých každé je určené na zachytenie embrya budúceho kryštálu. Potom prešli plynom z atómov, ktoré sa usadili v každej kapse a vytvorili jednokryštálový dvojrozmerný materiál. Autori takýto kryštál nazývajú ideálom, keďže jeho monolitická štruktúra neobsahuje prekážky obmedzujúce pohyb elektrónov.
Dvojrozmerná kremenná maska vytvára "vrecká" pre rast jednotlivých monolitických kryštálov. Obrázok: Správy MIT
S touto metódou sa inžinieri vyvinuliviacvrstvové polovodičové zariadenie. Po pokrytí kremíkovej doštičky vzorovanou maskou najprv vypestovali jeden typ 2D materiálu, aby vyplnil polovicu každého štvorca, a potom vypestovali druhý typ navrchu, aby vyplnil zvyšok štvorca. Výsledkom bolo vytvorenie dvojvrstvového ultratenkého filmu na každej časti kremíkového plátku.
Tranzistory sú hlavným prvkom modernypočítače sa v súčasnosti tvoria na kremíkových kryštáloch. Podľa Moorovho zákona sa od 60. rokov 20. storočia počet tranzistorov na mikročipe každý rok zdvojnásobuje. Obmedzením je, že tento rast nemôže byť nekonečný, pretože kremík stráca svoje polovodičové vlastnosti v nanoúrovni.
Výskumníci sa domnievajú, že použitie2D monokryštálové štruktúry z rôznych materiálov pomôžu prekonať toto obmedzenie a vyvinúť novú generáciu vysokovýkonných elektronických zariadení založených na 2D polovodičoch.
Čítaj viac:
Obrovská slnečná škvrna sa otáča smerom k Zemi. Je viditeľný voľným okom
Vedci prišli na to, ako obnoviť srdce po záchvate
TESS objavil „novú Zem“: kamenná planéta s vodou je v obývateľnej zóne