Tillväxt i stort område av atomtunt, skiktade halvledare. Kreditera: Natur 520, 631–632 (30 april 2015) doi:10.1038/520631a
(Phys.org) - Ett team av forskare vid Cornell University har utvecklat en teknik som gör det möjligt att odla 3 atom tjocka halvledande filmer på skivor, upp till 10 centimeter breda. I deras tidning publicerad i tidningen Natur , laget beskriver deras teknik och hur den kan användas för att skapa extremt små kretsar. Tobin Marks och Mark Hersam från Northwestern University erbjuder en News &Views perspektivbit om arbetet som gjorts av teamet i samma journalnummer.
När sökningen fortsätter efter sätt att skapa mindre och mindre kretsar, forskare har vänt sig till vad som kallas 2D -material, de som bara är en atom tjocka - som vid denna tidpunkt, verkar vara en fysisk gräns. Testning av sådana material har visat sig givande och forskare är övertygade om att en dag snart, de kommer att användas i alla typer av elektroniska gizmos. Det som håller dem uppe just nu är ett sätt att massproducera dem i storlekar som är tillräckligt stora för att vara användbara medan de förblir homogena över hela ytan (med rumslig enhetlighet). I denna nya insats, forskarna har lyckats genom att modifiera en process som kallas metallorganisk kemisk ångavsättning (MOCVD) för att skapa två typer av övergångsmetalldikalkogenider (TMD)-wolframdisulfid och molybdendisulfid. Ett lager av materialet är tre atomer tjockt och det skapades utan att behöva använda sig av tejp, och till skillnad från grafen, det är en halvledare.
Teamet skapade sina filmer genom att odla dem på isolerande SiO 2 substrat med en metall -organisk kemisk ångavsättningsteknik. Vid skapandet av 200 av filmerna de hittade bara två som inte lyckades fungera ordentligt - en framgång på 99 procent. Vid testning, filmerna befanns vara inte bara enhetliga, men i prestanda jämförbar med filmer som skapats med hjälp av klibbig-metoden. De noterar att nyckeln till framgång var att få var och en av ingredienserna från gaser, där varje molekyl endast hade en atom av övergångsmetallen. Ändring av gastrycket, de noterade tillåtet för att kontrollera koncentrationsgraden av ingredienserna och därmed filmens tillväxt.
Forskarna tror att filmens stora storlek bör möjliggöra skapande av enheter som använder dem, även om mer arbete måste göras för att säkerställa att tekniken gör det möjligt att odla filmer på andra ytor, särskilt de som är flexibla.
© 2015 Phys.org
