В MIT научились выращивать на кремнии атомарно тонкие слои — это продлит жизнь транзистору и закону Мура

Всё идёт к тому, что закон Мура скоро закончит своё действие, поскольку наука и промышленность подошли к границе, дальше которой транзистор уменьшать нельзя. Во всяком случае, это нельзя делать на кремнии. Другое дело новый класс двумерных материалов атомарной толщины, который может позволить продлить работу закона Мура. В MIT уверяют, что нашли способ массового выпуска таких материалов.

Источник изображения: MIT

До сих пор производство двумерных материалов было фактически ручной работой в процессе отшелушивания слоёв, осаждённых на специальные подложки. Размеры плёнок варьировались, как и их качество, а вырастить монокристаллическую структуру на кремнии вообще представлялось невозможным. Идеальных для выращивания двумерных материалов сапфировых подложек на все задачи не напасёшься и, к тому же, это не везде применимо.

«Но никто не использует сапфир в индустрии памяти или логики, — говорит один из ведущих авторов исследования. — Вся инфраструктура основана на кремнии. Для обработки полупроводников необходимо использовать кремниевые пластины». Учёные из Массачусетского технологического института и их коллеги из других университетов США и Южной Кореи решили эту проблему.

Исследование показало, что идеальные монокристаллические двумерные материалы можно вырастить на обычной промышленной кремниевой подложке методом «неэпитаксиального, монокристаллического роста». Для этого на кремниевую пластину нанесли маску, разделив её на отдельные «карманы», после чего провели обычную процедуру осаждения материала из газовой фазы. Выяснилось, что в каждом кармане сформировалась идеально ориентированная монокристаллическая среда толщиной в один атом.

Для пробы учёные создали транзистор на одном из таких карманов, и он работал. Более того, поверх уже созданной тончайшей плёнки можно ещё раз нанести маску и осадить атомарный слой другого материала, что ведёт к появлению многослойных структур из 2D-материалов. Подчеркнём, всё это возможно на обычных кремниевых пластинах.

«Мы ожидаем, что наша технология может позволить разработать высокопроизводительные электронные устройства нового поколения на основе двумерных полупроводников, — уверяют исследователи. — Мы открыли способ догнать закон Мура, используя двумерные материалы».