En ny teknik som använder flytande metaller för att skapa integrerade kretsar som bara är atomtjocka kan leda till nästa stora framsteg för elektronik.

Processen öppnar vägen för produktion av stora wafers runt 1,5 nanometer på djupet (ett pappersark, i jämförelse, är 100, 000 nm tjock).

Andra tekniker har visat sig otillförlitliga när det gäller kvalitet, svårt att skala upp och fungerar endast vid mycket höga temperaturer—550 grader eller mer.

Den framstående professor Kourosh Kalantar-zadeh, från School of Engineering vid RMIT University i Melbourne, Australien, ledde projektet, som också inkluderade kollegor från RMIT och forskare från CSIRO, Monash University, North Carolina State University och University of California.

Han sa att elektronikindustrin hade träffat en barriär.

"Den grundläggande tekniken för bilmotorer har inte utvecklats sedan 1920 och nu händer samma sak med elektroniken. Mobiltelefoner och datorer är inte mer kraftfulla än för fem år sedan.

"Det är därför den här nya 2D-utskriftstekniken är så viktig – att skapa många lager av otroligt tunna elektroniska chips på samma yta ökar dramatiskt processorkraften och minskar kostnaderna.

"Det kommer att möjliggöra nästa revolution inom elektronik."

Benjamin Carey, en forskare med RMIT och CSIRO, sade att skapa elektroniska wafers bara atomer tjocka skulle kunna övervinna begränsningarna för nuvarande chipproduktion.

Den kunde också producera material som var extremt böjbara, banar väg för flexibel elektronik.

"Dock, ingen av de nuvarande teknologierna kan skapa homogena ytor av atomärt tunna halvledare på stora ytor som är användbara för tillverkning av chips i industriell skala.

"Vår lösning är att använda metallerna gallium och indium, som har låg smältpunkt.

"Dessa metaller producerar ett atomiskt tunt lager av oxid på deras yta som naturligt skyddar dem. Det är denna tunna oxid som vi använder i vår tillverkningsmetod.

"Genom att rulla den flytande metallen, oxidskiktet kan överföras till en elektronisk wafer, som sedan sulfuriseras. Skivans yta kan förbehandlas för att bilda individuella transistorer.

"Vi har använt denna nya metod för att skapa transistorer och fotodetektorer med mycket hög förstärkning och mycket hög tillverkningssäkerhet i stor skala."