Інженери з Массачусетського технологічного інституту розробили метод створення «ідеальних» двовимірних
Для створення напівпровідників дослідникивикористовують метод осадження із газової фази. Під час цього процесу атоми осідають на пластині кремнію і перетворюються на 2D-структури. Це поширений спосіб вирощування кристалів та виробництва тонких напівпровідників. Його недолік у тому, що у звичайних умовах кожне «ядро» кристала зростає у випадкових напрямках.
Інженери знайшли спосіб подолати це обмеження.Для цього кремнієву пластину покрили спеціальною маскою: дослідники сформували з діоксиду кремнію крихітні кишені, кожен з яких призначений для уловлювання зародка майбутнього кристала. Потім вони пропускали газ з атомів, які осідали у кожній кишені, утворюючи монокристалічний двовимірний матеріал. Автори називають такий кристал ідеальним, оскільки його монолітна структура не містить перешкод, що обмежують рух електронів.
Двовимірна маска з діоксиду кремнію створює «кишеньки» для зростання окремих монолітних кристалів. Зображення: MIT News
За допомогою цього методу інженери розробилибагатошаровий напівпровідниковий пристрій. Після покриття кремнієвої пластини візерунчастою маскою вони виростили спочатку один тип 2D-матеріалу, щоб заповнити половину кожного квадрата, а потім наростили зверху другий тип, щоб заповнити решту квадрата. В результаті на кожній ділянці кремнієвої пластини утворилася двошарова ультратонка плівка.
Транзистори – основний елемент сучаснихКомп'ютери в даний час формуються на кремнієвих кристалах. Відповідно до закону Мура, починаючи з 1960-х років кількість транзисторів на мікрочіпі подвоювалася щороку. Обмеження полягає в тому, що це зростання не може бути нескінченним, оскільки на нанорівні кремній втрачає свої напівпровідникові властивості.
Дослідники вважають, що використаннядвовимірних монокристалічних структур із різних матеріалів допоможе подолати це обмеження та розробляти високопродуктивні електронні пристрої наступного покоління на основі 2D-напівпровідників.
Читати далі:
Гігантська сонячна пляма повертається до Землі. Його видно неозброєним поглядом
Вчені вигадали, як відновити серце після нападу
TESS відкрив «нову Землю»: кам'яна планета з водою знаходиться в населеній зоні