محققان کرهای روشی برای رشد مواد فلزی تکبعدی با عرض کمتر از 1 نانومتر ارائه کردهاند که از آنها برای ساخت ترانزیستورهای دوبعدی نیمهرسانا استفاده میشود.
بهگزارش تکناک، پژوهشگران کرهای روشی برای ساخت مدارهای منطقی نیمهرسانا با ابعاد کمتر از ۱ نانومتر توسعه دادهاند. تیمی از مؤسسهی علوم پایه (IBS) ادعا میکند که موفق شده است مواد فلزی تکبعدی با عرض کمتر از ۱ نانومتر را رشد دهد و از آنها برای ساخت مدارهای دوبعدی استفاده کند. درواقع، این فلزات تکبعدی نقش الکترود دروازه را در ترانزیستور دوبعدی بسیار کوچک ایفا میکنند.
تامزهاردور مینویسد که این فناوری پیشرفته میتواند بسیار مهم باشد؛ زیرا از پیشبینیهای نقشه راه بینالمللی دستگاهها و سیستمها (IRDS) که مؤسسهی مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) تدوین کرده است، فراتر میرود. درحالیکه IEEE پیشبینی کرده بود که فناوری گرههای نیمهرسانا تا سال ۲۰۳۷ به حدود ۰/۵ نانومتر با طول دروازهی ۱۲ نانومتر برسد، محققان IBS نشان دادهاند که میتوان از دروازهی 1D MTB (مرز دوقلوی آینهای) به کوچکی ۳/۹ نانومتر استفاده کرد.
ایجاد ترانزیستورهای بسیار کوچک برپایهی نیمهرساناهای دوبعدی بیشک با مشکلات فنی زیادی همراه است. دانشمندان خاطرنشان میکنند که در فرایندهای تولید سنتی نیمهرسانا، کاهش طول دروازه به زیر چند نانومتر بهدلیل محدودیتهای وضوح لیتوگرافی با مشکل مواجه است. برای حل این مشکل، دانشمندان کرهای از مرز دوقلوی آینهای (MTB) سولفید مولیبدن (MoS₂) بهعنوان الکترود دروازه استفاده کردند و به عرضی تنها ۰/۴ نانومتر دست یافتند.
محققان کرهای توضیح میدهند:
فاز فلزی 1D MTB با کنترل ساختار کریستالی نیمهرسانای دوبعدی موجود در سطح اتمی و تبدیل آن به 1D MTB بهدست آمده است. این دستاورد جهشی بسیار مهم هم برای علم مواد و هم برای فناوری نیمهرسانا بهشمار میرود. کنترل مصنوعی ساختارهای کریستالی برای سنتز مواد، کلید این پیشرفت است.
نکتهی جالب دیگر این است که ترانزیستور مبتنیبر 1D MTB درمقایسهبا فناوریهایی مانند FinFET یا GAA نیز از مزایای ذاتی برخوردار است. بهگفتهی محققان، ترانزیستورهای جدید آنها بهدلیل ساختار ساده و عرض دروازهی بسیار باریک، ظرفیت خازنی ناخواسته را بهحداقل میرسانند که درنتیجه، ثبات بیشتر را بهدنبال دارد.
