Ученые создали атомарно тонкие транзисторы с невероятной производительностью
Атомарно тонкие материалы, такие как графен, представляют собой отдельные молекулы, в которых все химические связи ориентированы так, что полученная молекула образует лист. Они часто обладают отличительными физическими свойствами, которые потенциально могут позволить производить электронику с невероятно маленькими элементами толщиной всего в пару атомов.
Но почти во всех примерах до сих пор использовалась индивидуальная конструкция, иногда исследователи вручную манипулировали отдельными кусочками материала. Таким образом, мы еще не достигли того уровня, когда сможем массово производить сложную электронику из этих материалов. Но опубликованная недавно работа исследователей описывает метод производства транзисторов на основе двумерных материалов. Он позволяет создавать стабильно работающие транзисторы невероятно маленького размера.
Тончайшие транзисторы
Ученые нашли способ сформировать все части мельчайших транзисторов по отдельности и собрать их вместе в щадящих условиях. Самой простой частью было формирование затворов транзисторов, которые были просто нанесены на твердую подложку, а затем покрыты оксидом алюминия.
Отдельно команда сформировала однородный лист атомарно тонкого материала (дисульфида молибдена) поверх листа диоксида кремния путем химического осаждения из паровой фазы. Затем этот лист был снят и нанесен поверх оксида алюминия, в результате чего на затворе образовался атомарно тонкий слой полупроводника. Для создания транзистора исследователям не хватало только электродов источника и стока.
Они были изготовлены полностью отдельно, путем формирования всей проводки поверх твердой поверхности. Затем проводка была встроена в полимер, и все это было снято с поверхности, в результате чего получился лист полимера с проводами, встроенными в его нижнюю поверхность.
Созданный физиками транзистор работал очень хорошо; устройства на его основе работали гораздо более стабильно, чем те, которые были созданы с использованием других технологий. И по большинству показателей они показали значительно лучшие результаты. Напряжение во включенном и выключенном состояниях отличалось на девять порядков. Утечка в выключенном состоянии также была очень низкой.