Ультратонкие 2D материалы прокладывают путь к транзисторам следующего поколения

Двумерные материалы могут использоваться для создания меньших, высокопроизводительных транзисторов, чем те, что традиционно делаются из кремния, согласно профессору Саптарши Дасу из Колледжа инженерии Пеннстейта. Он и его команда провели тесты для определения технологической жизнеспособности транзисторов, сделанных из 2D материалов.

«Мы живем в цифровом и соединенном мире, движимом данными», — сказал Дас. «Большие данные требуют увеличенного хранения и вычислительной мощности. Если вы хотите хранить или обрабатывать больше данных, вам нужно использовать все больше и больше транзисторов». Другими словами, по мере того как современные технологии продолжают становиться более компактными, так должны становиться и транзисторы.

Кремний, 3D материал, который использовался для производства транзисторов шесть десятилетий, не может быть произведен меньше, согласно Дасу, что делает его использование в транзисторах все более сложным. Однако прошлые исследовательские работы определили, что 2D материалы, как альтернатива, могут быть произведены в 10 раз тоньше, чем кремниевая технология, в настоящее время в практике.

В своем исследовании исследователи вырастили монослой дисульфид молибдена и дисульфид вольфрама с использованием техники металло-органического химического осаждения из пары, полученной от платформы инноваций материалов NSF 2D Crystal Consortium (2DCC-MIP) в Пеннстейте.

Чтобы понять, как работают новые 2D транзисторы, исследователи проанализировали статистические меры, видимые в отношении порогового напряжения, субпорогового склона, отношения максимального к минимальному току, подвижности носителей поля-эффекта, контактного сопротивления, тока управления и насыщения скорости носителей.

Тесты подтвердили жизнеспособность новых транзисторов, доказывая, что технология теперь может двигаться вперед к производству и разработке, согласно Дасу. «Эти новые транзисторы могут помочь сделать следующее поколение компьютеров быстрее, более энергоэффективными и способными выдерживать больше обработки и хранения данных», — сказал он.