tvådimensionella material kan användas för att skapa mindre, högpresterande transistorer traditionellt gjorda av kisel, enligt Saptarshi Das, biträdande professor i ingenjörsvetenskap och mekanik (ESM) vid Penn State College of Engineering.

Das och hans medarbetare rapporterar in Naturkommunikation om tester för att fastställa den tekniska livskraften hos transistorer gjorda av 2D-material. Transistorer är små digitala omkopplare som finns i mobiltelefoner, datorkretsar, smarta klockor och liknande.

"Vi lever i en digital och uppkopplad värld som drivs av data, "Den sa. "Big data kräver ökad lagring och processorkraft. Om du vill lagra eller bearbeta mer data, du måste använda fler och fler transistorer."

Med andra ord, i takt med att modern teknik fortsätter att bli mer kompakt, så måste transistorer, som anses vara byggstenarna i datorbehandling.

Kisel, ett 3D-material som har använts för att tillverka transistorer i sex decennier, kan inte tillverkas mindre, enligt Das, vilket gör användningen i transistorer alltmer utmanande.

"Det är svårt att tillverka kiseltransistorer som bara är några få atomer tjocka, " sa Das.

Tidigare forskningsstudier har fastställt att 2D-material, som ett alternativ, kan tillverkas 10 gånger tunnare än den kiselteknik som för närvarande är i praktiken.

I den aktuella studien, forskare odlade monolager molybdendisulfid och volframdisulfid med hjälp av en metallorganisk kemisk ångavsättningsteknik erhållen från 2-D Crystal Consortium NSF Materials Innovation Platform (2DCC-MIP) i Penn State.

För att förstå hur de nya 2D-transistorerna fungerar, forskarna analyserade statistiska mått sett i relation till tröskelspänning, undertröskellutning, förhållandet mellan maximal och minimal ström, fälteffektbärarmobilitet, Kontaktmotstånd, drivström och bärares mättnadshastighet.

Testerna bekräftade de nya transistorernas livskraft, bevisar att tekniken nu kan gå vidare till tillverkning och utveckling, enligt Das.

"Dessa nya transistorer kan hjälpa till att göra nästa generations datorer snabbare, mer energieffektiv och klarar mer databearbetning och lagring, " sa Das.