Двумерные полупроводники: ещё один подход к снаряду

Однако вполне допустим вариант, при котором кремниевые полупроводниковые узлы будут не целиком заменяться, а дополняться в составе интегральных схем элементами другой химической природы. Грубо говоря, сила кремния к настоящему моменту — в поистине огромных суммах инвестиций и продолжительности времени, затраченного на развитие связанных с ним технологий: чтобы достичь с применением любого иного материала хоть сколько-нибудь сопоставимых результатов, придётся израсходовать сопоставимые объёмы сил и средств. При этом наиболее раздражающий инженеров-микроэлектронщиков недостаток того же самого кремния, а именно растущая едва ли не в геометрической прогрессии сложность его использования как материала для транзисторного затвора при дальнейшей миниатюризации техпроцессов, заставляет искать ему локальную замену — именно на уровне этого отдельного конструктивного полупроводникового элемента, а не всего производственного цикла в целом. Именно такой выборочно-целевой подход с заменой кремния лишь на отдельных участках представляется куда более реалистичным, чем полный перевод микропроцессорной индустрии на алмазные, графеновые или арсенид-галлиевые рельсы.

Рассеяние свободного электрона внутри проводника толщиной t в ситуациях, когда типичная длина свободного пробега (l1, l2) меньше, чем t/2 (слева), или же больше этой половинной толщины (источник: Nanoscale Research Letters)

⇡#Нешуточная плоскость

Напомним в самых общих чертах принцип действия транзистора: по каналу между расположенными на его торцах электродами, истоком и стоком, электрический заряд перетекает свободно либо блокируется — в зависимости от того, какое управляющее напряжение подано на прилегающий к этому каналу затвор. Чем миниатюрнее производственная норма, по которой изготовлены элементы транзистора, тем короче и тоньше выходит канал (и ýже, конечно, тоже, но ширину как раз при необходимости не так уж сложно варьировать в ходе проектирования микросхемы, в отличие от технологически обусловленных длины и толщины). При этом физические размеры носителей заряда — свободных электронов и «дырок», т. е. незамещённых позиций на внешних орбиталях атомов, что образуют физическую структуру канала, — остаются, само собой, неизменными. Сохраняется на каждом очередном шаге миниатюризации и такой важнейший для любого (полу)проводника параметр, как типичная длина свободного пробега электрона в среде канала. И если длина эта становится меньше полутолщины проводящего слоя, каждый перемещающийся по каналу электрон получает ощутимо заметный шанс испытать рассеяние на границе канала — и в худшем с точки зрения организации вычислений случае «выскочить» за его пределы.

Если скорость такого беглого электрона достаточно высока, он может даже ионизировать атом в кристаллической структуре затвора, несколько изменив тем самым электрические свойства последнего и нарушив управляемость транзистора в целом. Одна, две, даже десять подобных спонтанных ионизаций — не проблема, но они неизбежно будут накапливаться в ходе интенсивной работы транзистора, что приведёт к деградации и его самого, и всей микропроцессорной структуры как таковой, — мы уже описывали эту ситуацию в недавнем материале «Старость — не радость (и для кремния тоже)». Однако есть и ещё одна загвоздка, уже не накопительного, а моментального свойства: раз носитель заряда вышел за границу канала, переносимый по такому каналу электрический ток стал меньше на соответствующую величину. Иными словами, с уменьшением толщины проводника до 10-15 нанометров электрическое сопротивление его возрастает экспоненциально — только лишь по причине утери всё более заметной части заряда, носители которого попросту рассеиваются за пределы истончающегося канала. Где-то с толщины 3 нм открытый кремниевый канал классического полупроводникового транзистора и вовсе становится по сути диэлектриком — и это едва ли не главное ограничение на дальнейшую миниатюризацию производственных норм ниже условного уровня «1,4 нм». Да, за счёт различных ухищрений подобраться к техпроцессу «1 нм» с применением классического кремния, скорее всего, инженерам-микроэлектронщикам удастся, но проблемы износа интенсивно используемых полупроводников на достигнутой столь высокой ценой границе наверняка окажутся несоразмерно велики — и ребром поставят вопрос о коммерческой целесообразности изготовления как самих предельно мелкомасштабных кремниевых транзисторов, так и сверхсложных интегральных схем на их основе.

Кристаллическая структура мономолекулярного слоя дихалькогенида переходного металла (источник: Wikimedia Commons)

Адекватной заменой многострадальному кремнию в качестве транзисторного канала может в этом случае стать двумерный материал — в частности, из разряда бинарных халькогенидов. Бинарные (т. е. двухкомпонентные) халькогениды, или попросту дихалькогегниды, образованы атомами металлов и халькогенов — химических элементов VI группы короткой формы, к которым относятся, в частности, сера, селен и теллур. Особый интерес с точки зрения микроэлектроники представляют дихалькогениды с участием переходных элементов, которые по-английски именуются transition metals; отсюда аббревиатура TMD — transition metal dichalcogenides. Поскольку в кристаллической решётке TMD атомы образуют связи двух существенно разных типов — прочные ковалентные и слабые вандерваальсовы, — такие материалы естественным образом формируют однослойную структуру из повторяющихся тройных связок «халькоген — металл — халькоген», удерживаемых внутри слоя как раз прочными ковалентными связями. Между собой же такие слои сцепляются за счёт слабых вандерваальсовых взаимодействий — и потому получать подлинно двумерные структуры подобных материалов в лабораторных условиях (разъединяя слои готового образца либо не допуская их сцепления исходно, на этапе химического формирования) достаточно просто, что открывает светлые перспективы для постановки соответствующего производства на промышленный поток.

Здесь стоит пояснить применение термина «двумерный» к кристаллической структуре явно ненулевой толщины — она ведь насчитывает в высоту три атома: халькогены сверху и снизу, металл в промежутке. Двумерной же её называют как раз постольку, поскольку она ограничивает лишь двумя измерениями возможную мобильность заряда, распространяющегося по ней: только внутри ковалентно связанного слоя, но не за его пределы. В свою очередь, это ограничение обусловлено тем, что дихалькогены переходных металлов с крайней неохотой формируют ненасыщенные связи вне образованной ковалентными соединениями плоскости. Таким образом, за пределы монослоя дихалькогенида носитель заряда вырваться физически не сможет (точнее, у него не хватит на это энергии даже в том случае, если напряжение между истоком и стоком транзистора разгонит его до баллистических скоростей), что сводит на нет присущие сверхтонким кремниевым каналам недостатки. Если предельная толщина кремниевого канала, ещё допускающая на практике создание эффективных транзисторов, ограничена, напомним, примерно 3 нм, то толщина монослоя такого дихалькогенида, как дисульфид молибдена (MoS₂), — менее 1 нм.

Монослой дисульфида молибдена: слева — под оптическим микроскопом, справа — под атомным силовым; приведены соответствующие масштабные отрезки (источник: Nature Nanotechnology)

⇡#Горячо!

Безусловно, здесь есть свои тонкости: скажем, уже упомянутое «нежелание» дихалькогенидов переходных металлов образовывать ненасыщенные связи с иными соединениями становится причиной их высокого контактного сопротивления. Т. е. чтобы подвести к дихалькогенидному транзисторному каналу электроды истока и стока для образования эффективного полупроводникового прибора — да не просто подвести, а сформировать контактный слой, через который заряд будет передаваться с минимальными потерями, — требуется проявить недюжинную инженерную смекалку. Но с этой задачей микроэлектронщики уже находят способы справляться — используя, к примеру, полуметаллы вроде сурьмы или висмута, у которых попросту отсутствует запрещённая зона. Другое дело, что молибден, сера, сурьма и висмут — не самые привычные элементы с точки зрения ныне актуальных полупроводниковых технологий. Разумеется, обращаться с ними инженеры-технологи умеют, но проблема в том, что соответствующие приёмы и процессы слишком уж заметно отличаются от характерных для кремния и германия, с которых начиналась полупроводниковая индустрия и благодаря которым она развилась до нынешнего своего состояния. Даже если в лаборатории все нужные процедуры удастся должным образом сопрячь, масштабирование их для крупносерийного производства потребует изрядного времени.

Кроме того, на промышленный поток необходимо поставить изготовление самих дихалькогенидных монослоёв. Полупроводниковая индустрия за прошедшие десятилетия отменно освоила химический процесс осаждения металлорганических соединений из газообразной фазы (metalorganic chemical vapor deposition, MOCVD). Речь идёт именно о химическом процессе: если в физике осаждение — это образование твёрдого вещества из его же газообразной формы в ходе конденсации, то химическое осаждение — это реакция неких исходных веществ (прекурсоров) в газовой фазе, основной продукт которой получается твердотельным, а побочные так и остаются газообразными — и потому могут быть сравнительно просто удалены. Основной продукт такой реакции в виде тончайшего порошка, кристаллов или плёнки (вплоть до атомарной толщины) покрывает твёрдую поверхность: либо предмета, который требуется защитить/усилить осаждаемым покрытием, либо вспомогательной подложки, подобранной так, чтобы с лёгкостью отделить затем от неё получаемый слой. Именно методом химического осаждения из газовой фазы (CVD) получают, к слову, усиленные карбидом титана режущие кромки стальных инструментов, сверхчистый поликристаллический кремний и искусственные алмазы.

Формирование монослоя дисульфида молибдена методом CVD. Слева вверху — схема процесса: на твёрдый слой молибдена (Mo), помещённый на обычную для микропроцессорного производства кремниевую подложку с изолятором в виде слоя оксида того же кремния, осаждаются пары серы (S); формируется монослойная структура, как показано слева внизу. Справа — результат описанного процесса под электронным микроскопом (источник: Nature Nanotechnology)

MOCVD как подвид CVD подразумевает использование металлорганических соединений — для создания, в частности, светодиодов на базе гетероструктур нитрида галлия. Технология эта к настоящему времени прекрасно отлажена, и в теории ничто не мешает формировать с её помощью монослои дихалькогенидов переходных металлов — TMD. Однако наиболее подходящая для этого реакция — пиролиз — требует в случае специфических для TMD прекурсоров невыносимо высоких (с точки зрения кремниевой подложки) температур, вплоть до 1000 °C. Хуже того: даже если каким-то образом защитить от воздействия столь запредельного жара кремниевые наноструктуры, расположенные по соседству с формируемым методом пиролиза TMD-монослоем, по самой природе этой реакции почти неизбежно загрязнение образуемой плёнки побочными продуктами — а именно атомами углерода. Понятно, что даже единичные нарушения в структуре монослоя, длина и ширина которого исчисляется нанометрами, неизбежно изменит ожидаемые свойства получаемого таким образом транзисторного канала, что едва ли не лишает смысла всю затею в целом. Другие же методы — такие как механическое отшелушивание монослоёв от выращенного в объёме TMD-образца или же молекулярная лучевая эпитаксия дихалькогенида переходного металла на сапфировой подложке — подразумевают перенос полученного на стороне монослоя на выверенную опять же до единиц нанометров позицию на немаленькой в общем-то (300 мм в диаметре) кремниевой пластине-заготовке.

Что, в свою очередь, представляет собой отдельную инженерную проблему — особенно с учётом того, что переносить механическим образом придётся плёнку трёхатомной толщины, любое замятие, обрыв или иное повреждение крохотного участка которой заведомо приведёт в негодность создаваемый таким образом транзистор. Мало того: чтобы перенести тонкую плёнку с подложки, где она формировалась, на кремниевый кристалл-мишень, необходимо каким-то образом закрепить её на осуществляющем собственно перенос штампе. Обычно для этого используют некие адгезивы, чаще всего на углеродной основе, что опять-таки практически неизбежно ведёт к загрязнению поверхности даже успешно перенесённых монослоёв TMD хотя бы единичными атомами углерода. Убирать которые в масштабах всей, повторимся, 300-мм пластины — процедура отдельная; кропотливая и времязатратная. Инженеры из Intel обнаружили, что как раз загрязнение углеродом ответственно за более низкую, чем ожидалось, производительность вполне успешно созданных ими в лаборатории двумерных GAA-транзисторов с фактической длиной затвора 25 нм, — понятно, что в ожидаемом крупномасштабном производстве его тем более нельзя допускать. Главный инженер-исследователь Intel Кевин О’Брайан (Kevin O’Brien) с горечью заявил в 2024 году, что даже наиболее достойные лабораторные результаты по формированию двумерных транзисторных каналов на основе TMD «демонстрируют приводящую технологов в ужас нестабильность» — и что двумерные полупроводники в целом попросту не будут готовы к серийному производству до тех пор, пока не будет обнаружен, освоен и отлажен промышленный способ их получения (уже в виде транзисторных затворов; т. е. либо выращенных отдельно и затем перенесённых на кремний плёнок, либо сформированных прямо на пластине-заготовке) с приемлемым качеством.

Слева: схема транзистора с двумерным каналом MoS₂ и слоем HfO₂ с высокой — большей, чем у SiO₂, — диэлектрической проницаемостью (high-k) в качестве подзатворного диэлектрика; справа — устройство транзистора с высокой электронной мобильностью, построенного на барьерах Шоттки с парой слоёв TMD, различающихся уровнями легирования (источник: Nature Nanotechnology)

⇡#Иду на контакт

Есть ли тогда вообще смысл изучать дихалькогенидные монослои в приложении к серийному полупроводниковому производству — если учесть, насколько пока неопределённы их перспективы? Исследователи уверены, что есть, — хотя бы по уже не раз указанной причине принципиальной непригодности кремниевых затворов для миниатюризирующихся ниже условного «1 нм» технологических процессов. Возможно, конечно, в ближайшие годы на этом направлении произойдёт прорыв в области фотоники, и тогда вся микропроцессорная отрасль кардинальным образом изменится, — но этот процесс в любом случае быстрым не станет. За классическими полупроводниками по-прежнему остаётся преимущество десятилетиями отлаживавшихся технологических процессов и уже действующей во всю мощь огромной отрасли — от добычи и очистки исходных веществ, компонентов будущих процессоров, от разработки средств автоматизированного проектирования микросхем на десятки миллиардов транзисторов — и до производства фотолитографов, машин для упаковки разрезанных чипов в корпуса, контрольно-измерительного оборудования и т. п. Какой бы многообещающей ни казалась та же фотоника на нынешнем этапе развития, доводка её до схожего уровня зрелости займёт немало времени и обойдётся весьма дорого.

Напротив, точечная модификация существующих технологий — та же самая замена кремниевого транзисторного канала двумерным с сохранением всех прочих компонентов интегральной схемы в нынешнем виде — заведомо обойдётся дешевле и сможет быть реализована быстрее именно в массовом, серийном масштабе, что и оправдывает усилия инженеров и теоретиков по разработкам в области всё тех же двумерных материалов. Поэтому даже в отсутствие более или менее чётко обозначенных сроков промышленного запуска в серию TMD-канальных микросхем развивать это направление необходимо, чтобы запуск этот в итоге состоялся как можно раньше. И для начала — пока проблема формирования собственно двумерного канала в крупномасштабном производстве не решена — имеет смысл снять с повестки дня другую, не менее серьёзную. А именно: как должны быть организованы контакты между каналом и электродами истока и стока? Любой контакт в электротехнике — необходимое зло (поскольку неизбежно порождает потери проходящего через соединение тока, паразитный нагрев, химические изменения контактирующих участков проводников и т. п.), а уж в случае полупроводниковой микроэлектроники и подавно.

Исследователи из Intel и TSMC независимо пришли к выводу, что транзисторы с монослоем дисульфида молибдена в качестве канала лучше всего создавать в GAA-конфигурации, с целиком окружающим канал затвором, а не в классической до самых недавних пор FinFET (источник: TSMC)

В частности, миниатюризация технологической нормы подразумевает сокращение длины не только канала транзистора, но и его контактов — истока и стока. Неудивительно, что и для этих полупроводниковых элементов описанный ранее эффект резкого роста сопротивления по достижении определённого размерного предела проявляет себя во всей красе, — как установили Вэнься У (Wen-Chia Wu) с коллегами из компании TSMC, начиная примерно уже с 10 нм. При этом чем более гладкими и ровными (вплоть до атомарного уровня дефектов) будут поверхности соприкасающихся в точке контакта металла и полупроводникового монослоя, тем меньше окажется здесь паразитное сопротивление — соответственно, тем ниже будут потери, тем меньше рассеянного в пространство тепла придётся отводить от готовой микросхемы и т. д. Разумеется, ни о каком припое для организации соединений речь не идёт: настолько гладкие поверхности должны взаимно притягиваться сами по себе, за счёт слабых сил Ван-дер-Ваальса. Уже, наверное, не следует удивляться, что в качестве наиболее предпочтительных металлов для такого рода контактов учёные называют висмут, сурьму и индий, — мало того что не слишком, мягко говоря, типичные для серийной микроэлектронной промышленности, так ещё и достаточно легкоплавкие (у индия, к примеру, температура плавления — около 157 °С).

Наконец, двумерные материалы — в отличие от старого доброго кремния — не меняют своих электропроводных свойств с лёгкостью, необходимой для создания разнородных полупроводников. Чтобы образовать на кремниевой подложке зоны электронной и дырочной проводимости, которые затем станут основой для доминирующего сегодня в микропроцессорном производстве КМОП-транзистора, достаточно внедрить в намеченные участки пластины-заготовки небольшое количество атомов присадок, которые соответствующим образом скорректируют электропроводные свойства итогового (легированного) материала. С дихалькогенидами переходных металлов такой фокус не пройдёт: формировать p-МОП придётся, используя, к примеру, WSe₂, а n-МОП — уже знакомый нам MoS₂ или WS₂. Да не просто формировать, а должным образом сопрягать, опять-таки обращая внимание на сверхгладкость контактных поверхностей и сверхчистоту применяемых материалов, — притом никак не менее чем на атомарном уровне. Не случайно микроэлектронщики всё чаще цитируют великого Вольфганга Паули (Wolfgang Pauli), экспрессивные слова которого на схожую тему известны в пересказе Манфреда Шрёдера (Manfred R. Schoeder): «Господь создал объём; поверхность изобрёл дьявол».

Слева — схема, поясняющая, каким образом при формировании треугольных в плане молекул MoS₂ на шестиугольной подложке сапфировой кристаллической решётки образуются два кристаллографических варианта структуры дисульфида молибдена с различающимися на 60° ориентациями главной оси. В центре — начальная стадия роста треугольных монослоёв MoS₂. Справа — заполненная целиком двумя кристаллографическими вариантами дисульфида молибдена плоскость; оранжевым обозначены одномерные пограничные структуры того же соединения (источник: Pohang University of Science and Technology)

⇡#И всё-таки оно отслаивается

Тем не менее и с поверхностью можно работать; надо только подмечать и применять себе на пользу присущие ей особенности, что и доказали в 2024 г. южнокорейские исследователи из Университета науки и технологий в Пхохане. Ещё ранее было подмечено, что при выращивании дисульфида молибдена на сапфировой подложке монослой нарастает не одинаковым образом по всей поверхности образца, а формируется многоугольными структурами, в первом приближении равносторонними треугольниками, внутри которых ряды молекул располагаются параллельно своим соседям, но в различающихся на 60° направлениях. Само по себе это не удивительно: такова особенность осаждения треугольных в плане молекул одного вещества на шестигранную кристаллическую решётку другого. Однако исследователей поразил тот факт, что на границе между двумя такими областями с различной ориентацией (а если смыкаются зоны роста монослоёв с совпадающими ориентациями, то они просто сливаются, образуя многоугольник более сложной формы) появляется мономолекулярный независимый слой MoS₂ толщиной 0,4 нм и длиной до нескольких десятков микрометров.

Изолированная от обеих соседних областей за счёт эффекта Кондо (Kondo effect), эта цепочка молекул дихалькогенида представляет собой тончайший на данный момент в мире искусственно изготовленный проводник — и его вполне возможно использовать для формирования затвора транзистора, канал которого будет сформирован уже знакомым нам образом из всё того же дисульфида молибдена. Понятно, что придётся поверх слоя с проводниками разместить изолирующую прокладку (из оксида алюминия, например), а затем уже на ней формировать монослои MoS₂, которым предназначено будет стать каналами таких транзисторов, после чего подводить к этой системе истоки и стоки из хорошо проводящих металлов вроде палладия, золота или титана. В итоге выйдет полупроводниковый прибор из двумерного и по сути одномерного компонентов, физически разнесённых в третьем измерении, причём технических препятствий для решения такой задачи нет. Южнокорейские исследователи даже построили демонстрационную сборку из 36 полевых транзисторов на дихалькогенидах переходных металлов с субнаномикронными затворами, — правда, длина канала таких лабораторных образцов достигает 1,3 мкм, поскольку изготовлены они без применения сверхсовременной фотолитографии. Но как доказательство возможности (proof of concept) это важный шаг в, будем надеяться, верном направлении, ведь альтернативный путь, а именно выверенный до нанометровой точности и неразрушающий перенос изготовленных отдельно монослоёв на кремниевую подложку для дальнейшей интеграции их в классические полупроводниковые транзисторы, представляет собой, как мы уже отмечали, неимоверно технически сложную задачу.

Микроскопическое (оптика) изображение сборки из 36 полевых транзисторов (12 групп по 3), затворами для которых служат 12 независимых мономолекулярных «проводов» MoS₂; длина масштабного отрезка — 200 мкм. Справа с дополнительным увеличением показаны две транзисторные сборки, реализующие эффект p-проводимости благодаря монослою WSe₂ и n-проводимости — за счёт MoS₂; здесь длина масштабного отрезка уже 5 мкм (источник: Pohang University of Science and Technology)

Почему именно это направление представляется верным? Да потому, что микроэлектроника, подразумевающая использование электронов для переноса информации, естественным образом ограничивается снизу предельной толщиной пригодных для этого проводников в 1 атом, — а здесь одномерный проводник (затвор) хотя и мономолекула, но всего лишь в три атома толщиной; стало быть, исследователи уже близки к физическому пределу. Оставляя опять-таки пока в стороне фотонику (которая во многом привлекательнее для организации вычислений, особенно массированных и параллельных, вроде тех, что необходимы для тренировок и инференса нейросетевых моделей, но с доведением которой до ума пока своих забот хватает), приходится признать, что у классических трёхмерных полупроводников перспектива в плане дельнейшей миниатюризации далеко не блестящая. Значит, если удастся в обозримое время решить тяготящие 2D-полупроводниковое направление проблемы хотя бы на лабораторном уровне, прогресс в область технологических процессов миниатюрнее условного «1 нм» в нынешних производственных терминах имеет все шансы сделаться вопросом «всего лишь» объёма потребных для этого инвестиций.

Одну из таких проблем мы уже упоминали — это организация создающего минимальное сопротивление току заряда контакта между двумерным полупроводником и металлическими по необходимости истоком и стоком. Грубо говоря, загвоздка тут в следующем: в слое полупроводника у самой его границы с металлом (а мы помним, что граница эта должна быть предельно гладкой и с плотным прилеганием, чтобы исключить потери заряда) формируется так называемый потенциальный барьер Шоттки (Schottky barrier) за счёт того, что электроны стремятся переместиться через границу соприкосновения в среду с большей работой выхода (т. е. в такую, удалить из которой заряженную частицу энергетически затратнее). Чем выше этот барьер, тем больше препятствий для протекания заряда через транзисторный канал, — поэтому для электродов истока и стока стремятся подбирать металлы с работой выхода как можно более близкой к той, что характерна для полупроводников. Но тут возникает другая проблема: металлы эти, вроде никеля или даже золота, сравнительно тугоплавки, что, как уже подчёркивалось, не позволяет создавать на одной и той же подложке методами классической фотолитографии и двумерные транзисторные каналы, и другие элементы полупроводниковых схем (для формирования которых нужны температуры повыше). У индия же или олова температура плавления, напротив, чрезмерно низка, они будут страдать уже на этапе упаковки готовых микросхем в корпуса — там нагрев доходит до 300-500 °С. Решением может стать применение либо сплавов золота с упомянутыми оловом или индием, которые плавятся лишь при 450 °С, либо полуметаллов вроде сурьмы — у тех потенциальный барьер в принципе значительно ниже, а температуры плавления приемлемо высоки.

В центральном квадрате 6×6 мм расположился 5931 транзистор на основе дисульфида молибдена, причём изготовлена эта схема, что важнее всего с экономической точки зрения, классическими для кремниевых и иных полупроводниковых КМОП-транзисторов методами (источник: Fudan University)

Весной 2025 г. группа китайских исследователей из школы микроэлектроники при Университете Фудань в Шанхае отчиталась о создании демонстрационного микрочипа под названием RV32-WUJI из почти 6 тыс. транзисторов на основе дисульфида молибдена. Для получения работоспособной микросхемы с 25 разновидностями логических контуров, готовой исполнять 32-разрядные инструкции, была выбрана открытая микроархитектура RISC-V. По современным меркам это весьма крупномасштабная структура — транзисторные каналы в ней простираются на 3 мкм каждый, — зато, работая с частотой 1 кГц, она потребляет всего 0,43 мВт мощности. Главным своим достижением получившие эту TMD-систему микроэлектронщики считают готовность её к малосерийному воспроизводству: с применением оборудования (включая литографические машины и чистые комнаты лабораторного, а не промышленного уровня) удалось добиться более чем 99%-го выхода годных чипов с каждой заготовки. А значит, перспективы масштабирования её на более крупные серии — с поступательной миниатюризацией двумерных полупроводниковых элементов — представляются достаточно светлыми.

Пока, как можно видеть, из двух столбовых дорог интеграции двумерных материалов в полупроводниковую отрасль — либо с применением уже отлично отработанных на кремнии технологий, либо с построением едва ли не с нуля всех необходимых производственных цепочек, зато заведомо без множества обременяющих германиево-кремниевую классику ограничений — ни одна не представляется априори более предпочтительной, чем другая. Может, в итоге окажется торным и вовсе некий третий путь, — например, наконец проявит себя обнаруженный ещё лет десять назад такой уникальный двумерный материал, как дителлурид кремния MoTe₂, который единым слоем, без контактных стыков, может применяться и для формирования транзисторного канала, и для истока/стока за счёт проявления разных электропроводных свойств в зависимости от конфигурации его кристаллической решётки на данном участке. Одно понятно: хотя дни кремния ещё далеко не сочтены, неумолимая Аннушка технологического прогресса уже разлила своё масло, — и чем ближе осваиваемые TSMC, Intel и Samsung производственные нормы к маркетинговой границе «1 нм», тем громче звучит для кремниевой микроэлектроники приближающийся трамвайный звонок.