Получены атомарные пленки полупроводника для 2D-электроники

Сводная команда Университета Райса в Хьюстоне и Окриджской национальной лаборатории (ORNL) рапортовала на этой неделе в журнале Nature Materials о существенном достижении на пути к двумерной электронике — методе управляемого выращивания однородных атомных слоев дисульфида молибдена (MDS).

Магистральной целью проекта является соединение полупроводящего MDS с графеном — полуметаллом, не имеющим запрещенной зоны, и гексагональным нитридом бора (hBN) — диэлектриком, для получения полевых транзисторов, логических интегральных схем, фотодетекторов и гибких оптоэлектронных устройств.

MDS отличается от графена и hBN тем, что он не совсем плоский. Его решетка выглядит гексагональной только сверху, на самом же деле она образована слоем атомов молибдена, заключенным между двумя слоями атомов серы.

До сих пор выращивать MDS нужной формы было трудоемкой задачей. Метод «липкой ленты» давал нестабильные результаты, а ранние попытки вакуумного напыления приводили к образованию слишком мелких, для практического применения, зерен MDS.

Однако, в процессе этих ранних экспериментов, ученые выяснили, что нуклеацию MDS можно контролировать, вводя дефекты и искусственные грани в подложку. Теперь они научились выращивать зерна габаритами до 100 мкм, электрические свойства которых уже можно использовать.

Для анализа атомарной структуры получаемых массивов MDS ученые ORNL применяли сканирующий трансмиссионный электронный микроскоп с разрешением до уровня отдельных атомов. Расчеты энергий сложных моделей дефектов осуществлялись на системе DAVinCI Университета Райса с применением Cyberinfrastructure for Computational Research, при финансовой поддержке Национального научного фонда США.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI