Главная задача «электронщиков» — уменьшить габариты устройств и одновременно повысить их быстродействие, производительность и энергоэффективность. Особенное внимание привлекают двумерные (2D) полупроводники. Эти ультратонкие однослойные материалы с управляемой проводимостью открывают новые перспективы миниатюризации электроники, пишет Tech Xplore.
Тонкопленочные материалы могут успешно работать даже в устройствах гораздо меньших размеров, чем традиционные полупроводники. Несмотря на это, производство высококачественных двумерных полупроводниковых слоев и создание точной многослойной конструкции представляет значительные трудности.
Группа китайских специалистов предложила инновационный способ прямого соединения двумерных полупроводниковых пластин без использования дополнительных материалов. Авторы исследования подчеркнули потенциал двумерных полупроводников как основы будущих поколений электронной техники. Они отметили сложность изготовления высококачественных двумерных слоев с требуемым уровнем точности.
Ранее для формирования многослойных структур чаще всего применялись клейкие слои-посредники. Хотя эти слои обеспечивали надежность соединений, они приводили к загрязнению межфазных областей, ухудшающих характеристики устройства. Новая методика, предложенная учеными, решает эту проблему. Стратегия предполагает создание очень плоских, чистых и химически активных двумерных полупроводниковых слоев, которые склеиваются без использования клееподобных материалов при первом контакте.
Авторы исследования отметили, что разработанный ими процесс успешно функционирует как в вакууме, так и в специальной среде перчаточного бокса. Он исключает необходимость применения промежуточных слоев. Это дает возможность создавать многослойные двумерные полупроводники с идеально ровными границами раздела и равномерным распределением свойств по всей поверхности пластины. Помимо этого, методика позволяет с высокой точностью регулировать число слоев и углы поворота между ними.
Ученые продемонстрировали эффективность своего метода, создав структуры, включающие разные типы двумерных одноатомных слоев, расположенных друг над другом под различными углами вращения. Они подчеркнули универсальность подхода, который позволяет формировать как гомоструктуры (одинаковые слои), так и гетероструктуры (различные слои). Например, были получены комбинации из монослоев дисульфида молибдена (MoS₂) и диселенида молибдена (MoSe₂).
Таким образом, работа ученых обещает стать основой для новых разработок в сфере микроэлектроники. Она способствует созданию миниатюрных, быстродействующих и производительных приборов будущего. Предложенный метод обратимой сборки монослоев открывает путь к синтезу сложных архитектур, сочетающих различные двумерные полупроводниковые материалы.
Тем временем биоинженеры создали первую полностью синтетическую модель человеческого мозга.
