Идеальный 2D-полупроводник выращивают на поверхности жидкого металла
В теории, транзисторы на основе двумерных материалов должны переключаться очень быстро и не расходовать энергию в отключенном состоянии. Однако изготовление крупноразмерных 2D-полупроводников, в частности, MoS2, не имеющих границ между зернами (что важно для изготовления интегральных схем) с использованием любых современных технологий осаждения представляет реальную проблему.
Решить ее обещают исследователи из Школы химических технологий Университета Нового Южного Уэльса (UNSW), которые разработали новый способ синтеза и отслоения 2D-полупроводников с последующим нанесением, например, на кремниевую основу.
Эта работа была выполнена с помощью сотрудников RMIT (Австралия), и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США). Совместно подготовленная статья появилась в журнале Advanced Functional Materials в октябре 2020 г.
"Двумерный материал образуется на атомарно гладкой поверхности галлия, поэтому он зарождается естественным образом и не имеет границ зерен. Это означает, что с помощью последующего отжига мы смогли получить MoS2 очень большой площади без границ зерен", - рассказал руководитель работы, профессор Курош Калантар-Заде (Kourosh Kalantar-Zadeh).
Уникальной особенностью галлиевой основы является низкая точка плавления этого металла, всего 29,8 °C. Фактически, дисульфид молибдена образуется на поверхности расплава, которая по определению является идеально гладкой. Кроме того, будучи металлической, такая поверхность предоставляет большое количество свободных электронов, способствующих ускорению реакции синтеза MoS2.
Исследователи из UNSW в настоящее время планируют применить свои методы для создания других 2D-полупроводников и диэлектрических материалов, которые можно было бы использовать в качестве различных компонентов транзисторов.
