| 0 |
|
Ученые из Вашингтонского университета (UW) вместе с коллегами из Великобритании и Гонконга, разработали самый тонкий полупроводник — новый класс наноматериалов толщиной всего в три атома. Для этого они соединили с атомарной точностью кристаллические решетки двух монослойных полупроводниковых материалов, имеющих близкую структуру: диселенида молибдена и диселенида вольфрама.
Такой плоский гетеропереход, по мнению изобретателей, можно получить и для других пар подобных материалов. Новая технология создает предпосылки для разработки следующих поколений светодиодов, нанолазеров, солнечных элементов, прозрачных и гибких электронных устройств. Итоги своей работы они опубликовали онлайн на этой неделе в журнале Nature Materials.
Для создания соединения исследователи из UW нагревали смесь двух материалов в печи до 900 °C, а затем пропускали через нее водород. Атомы одного из материалов увлекались потоком газа в более холодную область камеры, где осаждались, образуя однослойные кристаллы в форме треугольников. Атомы второго материала присоединялись к краям треугольников, в результате чего получался идеальный полупроводниковый гетеропереход.
Исследование полученных образцов в центре электронной микроскопии Уорвикского университета (Великобритания) показало, что атомы обоих материалов формируют единую гексагональную решеточную структуру без искажений или неоднородностей. Благодаря этому такая связь между двумя монослойными материалами является максимально прочной, что особенно важно для гибких электронных устройств.
Собственно процесс выращивания занимает всего около пяти минут, но на нагрев и охлаждение может уходить до двух часов. При использовании болей крупной печи, указывают ученые, можно наладить массовое производство тонкого полупроводника.
«Это масштабируемая техника, — говорит один из авторов статьи, Саньфен У (Sanfeng Wu). — Поскольку материалы имеют отличающиеся свойства, они испаряются и разделяются автоматически в разное время. Второй материал формируется вокруг первого, уже сформированного треугольника. Поэтому их решетки так великолепно соединяются».
В будущем, по прогнозам первого автора, профессора физики UW Дэвида Кобдена (David Cobden), комбинации 2D-материалов, соединяемые предложенным способом, могут образовывать плоские квантовые ямы и квантовые провода, суперрешетки, полнофункциональные транзисторы и даже электронные схемы целиком.
Было также показано, что область перехода взаимодействует со светом гораздо активнее, чем остальная часть монослоя. Это выглядит многообещающе для оптоэлектронных и фотонных приложений, таких как солнечные батареи.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
