Önemli olmasının nedeni:Moore Yasası sonuçta ölmemiş olabilir. Nanomalzemeler kullanan yeni bir teknik, transistörleri daha da küçültebilir ve fabrika tesislerinin her çipe daha fazlasını yerleştirmesine olanak tanır. Bu araştırma, mevcut litografi tekniklerinin izin verdiğinden daha küçük özelliklere sahip gelişmiş yarı iletken cihazlar yaratmak için yeni olasılıklar açar.
Güney Kore Temel Bilimler Enstitüsü’ndeki Van der Waals Kuantum Katıları Merkezi’nin Direktörü Jo Moon-Ho liderliğindeki Güney Koreli bir araştırma ekibi, çok daha küçük, daha verimli ve daha güçlü elektronik cihazların geliştirilmesine yol açabilecek yarı iletken ve nanomalzeme teknolojisinde önemli bir ilerleme kaydetti. Yeni teknik, 2D alt tabakalarda kapı elektrotları olarak kullanılmak üzere 0,4 nanometre kadar dar genişliklere sahip “tek boyutlu” metalik nanomalzemeler yetiştirebilir. Teknik, geleneksel litografinin sınırlamalarını aşmayı vaat ediyor.
İki boyutlu yarı iletkenlere dayalı entegre cihazlar, atom ölçeğinde kalınlığa kadar inceltildiğinde bile mükemmel elektriksel özellikler sergiler ve bu da onları ultra ince, yüksek performanslı elektronik cihazlar yaratmak için umut vadeden adaylar haline getirir. Ayrı bir çalışma, bu 2D mantık devrelerinin Moore Yasası sonrası dönem için umut vadeden adaylar olduğunu göstermektedir.
Ancak, 2D tasarımlara dayalı entegre devreler için üretim süreçlerinin geliştirilmesi önemli engellerle karşılaşmıştır. 2D malzemeleri hassas yapılarına zarar vermeden cihazlara entegre etmek son derece zordur ve yüksek kaliteli 2D malzemelerin tutarlı büyük ölçekli üretimini elde etmek de oldukça zordur.
Bir diğer sorun ise mevcut litografi ve üretim tekniklerinin bu kadar küçük ölçeklerde işe yaramamasıdır. Geleneksel yarı iletken üretim süreçlerinde, litografi çözünürlüğünün sınırlamaları nedeniyle kapı uzunluğunu birkaç nanometrenin altına düşürmek imkansızdır.
Yarı iletken aygıtlardaki entegrasyon derecesinin, transistördeki elektron akışını kontrol eden kapı elektrodunun genişliği ve kontrol verimliliği tarafından belirlendiğini belirtmek önemlidir. Ekip, 2D yarı iletken olan molibden disülfürün ayna ikiz sınırının yalnızca 0,4 nm genişliğinde bir 1D metal olduğu gerçeğinden yararlandı. Bunu bir kapı elektrodu olarak kullanarak litografi sürecinin sınırlamalarını aştılar.
Ekip, kristal yapıyı atom seviyesinde kontrol ederek mevcut 2D yarı iletkeni 1D MTB’ye dönüştürebilir. Bu 1D metalik yapılar, ultra minyatürleştirilmiş transistörlerde kapı elektrotları olarak hizmet edebilir.
“Epitaksiyel büyüme ile elde edilen 1D metalik faz, ultra minyatür yarı iletken süreçlerine uygulanabilen yeni bir malzeme sürecidir,” dedi Direktör JO Moon-Ho. “Gelecekte çeşitli düşük güç, yüksek performanslı elektronik cihazlar geliştirmek için önemli bir teknoloji olması bekleniyor.”