2D полупроводники – шаг к созданию ультратонкой электроники
Москва, 15:02, 22 Июл 2015, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Для создания транзисторов нужно интегрировать полупроводники, металлы и изоляторы. Транзисторы являются «строительными блоками» современной электроники. Сегодня их размеры минимальны — всего 10 нанометр в ширину и сформированы из трехмерных (3D) кристаллов. Но революционная новая технология намечает использование двумерных (2D) кристаллов, всего в 1 нанометр толщиной, чтобы создать ультратонкую электронику. Ученые во всем мире исследуют 2D кристаллы, изготовленные из слоистых материалов для ограничения переноса электронов в пределах всего двух измерений.
Ранее исследователи нашли способы литографировать шаблон одиночного слоя атомов углерода, называемый графеном, в лентовидные «провода» в комплекте с изоляцией из нитрида бора. Но до сих пор у них не хватало методов обработки переходов между двумя различными полупроводниками в пределах одного слоя в нанометр толщиной.
Впервые исследователи объединили процесс синтеза с методом коммерческой электронно-лучевой литографии для получения массивов полупроводниковых переходов в произвольной структуре, в пределах полупроводникового кристалла одного нанометра толщиной.
Процесс основывается на перенесении рисунка участков одного существующего однослойного кристалла на другой. Исследователи сначала выращивают один, нанометровый слой кристаллов диселенида молибдена на подложках, и затем осаждают защитные структуры оксида кремния с использованием стандартных методов литографии. Затем они покрывают оголенные участки кристаллов атомами серы с помощью лазерного луча. Сера заменяет атомы селена в кристаллах, образуя дисульфид молибдена, который имеет почти идентичную кристаллическую структуру. Два полупроводниковых кристалла образуют развязки, строительные блоки электроники.
Миллионы 2D строительных блоков с многочисленными узорами могут быть сделаны одновременно. В будущем, это может сделать возможным создание различных узоров на верхней и нижней части листа. Дальнейшие сложности могут быть решены путем послойной укладки листов с разными рисунками.
