Ingenjörer från Massachusetts Institute of Technology har utvecklat en metod för att skapa "idealiska" tvådimensionella
För att skapa halvledare, forskaremed användning av ångdepositionsmetoden. Under denna process lägger sig atomerna på kiselskivan och förvandlas till 2D-strukturer. Detta är ett vanligt sätt att odla kristaller och producera tunna halvledare. Dess nackdel är att under normala förhållanden växer varje "kärna" i kristallen i slumpmässiga riktningar.
Ingenjörer har hittat ett sätt att övervinna denna begränsning.För att göra detta täcktes kiselskivan med en speciell "mask": forskarna bildade små fickor av kiseldioxid, som var och en är utformad för att fånga embryot till den framtida kristallen. De passerade sedan gas från atomerna, som satte sig i varje ficka och bildade ett enkristalligt tvådimensionellt material. Författarna kallar ett sådant kristallideal, eftersom dess monolitiska struktur inte innehåller hinder som begränsar elektronernas rörelse.
En tvådimensionell silikamask skapar "fickor" för tillväxten av individuella monolitiska kristaller. Bild: MIT News
Med denna metod har ingenjörer utvecklatsflerskiktshalvledarenhet. Efter att ha täckt kiselskivan med en mönstrad mask, odlade de först en typ av 2D-material för att fylla hälften av varje ruta, sedan odlade de en andra typ ovanpå för att fylla resten av torget. Som ett resultat bildades en tvåskikts ultratunn film på varje sektion av kiselskivan.
Transistorer är huvudelementet i moderndatorer formas för närvarande på kiselkristaller. Enligt Moores lag, sedan 1960-talet, har antalet transistorer på ett mikrochip fördubblats varje år. Begränsningen är att denna tillväxt inte kan vara oändlig, eftersom kisel förlorar sina halvledaregenskaper på nanoskala.
Forskare tror att användningen2D enkristallstrukturer från olika material kommer att hjälpa till att övervinna denna begränsning och utveckla nästa generations högpresterande elektroniska enheter baserade på 2D-halvledare.
Läs mer:
En gigantisk solfläck vänder sig mot jorden. Det är synligt för blotta ögat
Forskare har kommit på hur man kan återställa hjärtat efter en attack
TESS upptäckte en "ny jord": en stenplanet med vatten är i den beboeliga zonen