Šī Niecīgā Elektroniskā Mikroshēma Ir Tikai 3 Atomu Bieza

{h1}

Nelielā, tikai trīs atomu biezā elektroniskā mikroshēmā varētu iegūt uzlabotas shēmas, kas ir jaudīgas, elastīgas un caurspīdīgas, sacīja pētnieki jaunā pētījumā.

Nelielā, tikai trīs atomu biezā elektroniskā mikroshēmā varētu iegūt uzlabotas shēmas, kas ir jaudīgas, elastīgas un caurspīdīgas, sacīja pētnieki jaunā pētījumā. Zinātnieki sacīja, ka mikroshēma demonstrē jaunu veidu, kā masveidā ražot atomiski plānus materiālus un elektroniku.

Šos materiālus varētu izmantot, lai izstrādātu elektroniskus displejus uz logiem vai vējstikliem, kā arī jaudīgus mikroshēmas, kurās shēmas izplatās ne tikai divdimensionāli, bet arī paceļas trīsdimensijās, sacīja pētnieki.

Silīcijs vairāk nekā 50 gadus ir bijis elektronikas nozares pamats. Tomēr, tā kā silīcija tranzistori sasniedz miniaturizācijas robežu, zinātnieki visā pasaulē pēta jaunus materiālus, kas varētu kalpot par vēl smalkāku ierīču pamatu. [10 tehnoloģijas, kas pārveidos jūsu dzīvi]

Aptuveni pagājušajā desmitgadē pētnieki atklāja, ka atomu plāni materiāli varētu kalpot par elektronisko ierīču pamatu. Piemēram, grafēna loksnes - materiāls, kas saistīts ar "svinu" zīmuļos - katra ir tikai viena oglekļa atoma biezas. Grafēns ir lielisks elektroenerģijas vadītājs, padarot to ideālu izmantošanai elektroinstalācijā.

Tomēr iepriekšējie pētījumi atklāja, ka grafēns nav pusvadītājs, bet silīcijs ir. Tas nozīmē, ka grafēnu nevar viegli izmantot tranzistoros - mikroskopiskos slēdžos, kas atrodas elektronisko shēmu centrā. Pusvadītājs var darboties kā vadītājs vai izolators, lai ieslēgtu vai izslēgtu elektrības plūsmu. Tranzistori parasti ir izgatavoti no pusvadītājiem, paļaujoties uz šo materiālu īpašībām, lai iespiestos un izslēgtu, lai simbolizētu datu bitus kā digitālos un nulles.

Tāpēc grafēna vietā daži pētnieki pēta molibdenītu vai molibdēna disulfīdu (MoS2), lai tos lietotu progresīvā elektronikā. Molibdēna disulfīds ir pusvadītājs, un jaunajā pētījumā atklāts, ka molibdēna disulfīda tranzistorus "var ieslēgt un izslēgt ievērojami labāk nekā grafēnu un nedaudz labāk nekā silīciju", sacīja pētījuma vecākais autors Ēriks Pops, elektrotehniķis Stenfordas universitātē Kalifornijā.

Turklāt molibdēna disulfīda plēves var būt tik plānas kā tikai trīs atomi, no kuriem katrs sastāv no molibdēna atomu loksnes, kas atrodas starp diviem sēra atomu slāņiem. Vienas molekulas molibdēna disulfīda slānis ir tikai sešas desmitdaļas no nanometra. Turpretī silīcija mikroshēmas aktīvais slānis ir līdz aptuveni 100 nanometriem biezs, sacīja Pols. (Nanometrs ir miljardā metra; vidējie cilvēka mati ir aptuveni 100 000 nanometru platumā.)

Šīs vienas molekulas plānas mikroshēmas būtu ne tikai elastīgas, bet arī caurspīdīgas. "Ko darīt, ja jūsu logā bija arī televizors, vai arī uz automašīnas vējstikla varētu atrasties displejs ar galvu?" teikts pētījuma vadošā autora Kirbija Smita, Stenfordas universitātes elektrotehniķa, paziņojumā.

Zinātnieki ir cīnījušies, lai atrastu veidus, kā masveidā ražot īpaši plānus materiālu slāņus, piemēram, grafēnu un molibdēna disulfīdu. Piemēram, sākotnējie eksperimenti ar grafēnu ietvēra materiāla slāņu izvilkšanu no klints, izmantojot līmlenti, kas ir netīrs paņēmiens, kuru, iespējams, praktiski neizmanto liela apjoma ražošanā, sacīja Pols.

Tagad Pops un viņa kolēģi ir izstrādājuši jaunu stratēģiju molibdēna disulfīda skaidu masveida ražošanai. "Mums beidzot nav jāpaļaujas uz skotu lentes metodi, lai ražotu šos īpaši plānos materiālus," Pops stāstīja WordsSideKick.com.

Lai izveidotu savu īpaši plānu mikroshēmu, zinātnieki sadedzināja nelielu daudzumu molibdēna un sēra un pēc tam iegūtos tvaikus izmantoja, lai veidotu molekulu plānus molibdēna disulfīda slāņus uz dažādām virsmām, piemēram, stikla vai silīcija. "Mēs izgājām daudz rūpīgu izmēģinājumu un kļūdu, lai atrastu pareizo temperatūras un spiediena kombināciju, kas palīdzētu augt šiem slāņiem atkārtojamā veidā," sacīja Pops.

Izmantojot šo jauno paņēmienu, pētnieki izgatavoja vienas molekulas biezas molibdēna disulfīda mikroshēmas, kuru platums bija aptuveni 0,06 collas (1,5 milimetri). Katra no šīm mikroshēmām ir apmēram 25 miljonus reižu plašāka, nekā ir biezas, sacīja pētnieki.

Lai parādītu, kā ķēdes varētu tikt kodinātas uz šīm vienas molekulas biezām mikroshēmām, zinātnieki izmantoja elektronu starus, lai Stenforda universitātes logotipu grebtu uz molibdēna disulfīda plēvēm. Pētnieki iegravēja arī divu 2016. gada ASV prezidenta vēlēšanu galveno partiju kandidātu Hilarijas Klintones un Donalda Trumpa portretus.

"Varbūt portretu redzēšana, kas iegravēti trīs atomu biezā audeklā, iedvesmos nākamos pētniekus veidos, kurus mēs pat vēl nevaram iedomāties," teikts Pop paziņojumā.

Tagad zinātnieki koncentrēsies uz veidiem, kā padarīt šīs filmas vienveidīgas visā to garumā, un uz faktisko shēmu veidošanu no tām, sacīja Pols. "Mēs varam iedomāties molibdēna sulfīda slāņu novietošanu uz silīcija slāņiem, lai veidotu mikroshēmas vertikāli, nevis tikai horizontāli," sacīja Pops. "Būtu daudz vieglāk pārvērst enerģiju ap šādām 3D arhitektūrām nekā parastās plakanās arhitektūras."

Turpmākajos pētījumos varētu arī izpētīt veidus, kā delikāti noņemt molibdēna disulfīda slāņus no virsmām, uz kurām tie tiek ražoti, un pārnest tos uz materiāliem, piemēram, audumu vai papīru. Viena no stratēģijām, kā to izdarīt, varētu ietvert relatīvi plaši pazīstamu rūpniecības procesu, kas vienas molekulas plānas plēves pārklāj ar lipīgu, elastīgu plastmasas polimēru un pēc tam šo kombināciju viegli nomizo no kādas virsmas.

"Tas izklausās daudz, piemēram, izmantojot skotu lenti, bet tas būtu saistīts ar vienveidīgām polimēru plēvēm, kuras automatizētā un daudz kontrolētā veidā var noņemt ar nemainīgu spēku," sacīja Pols.

Zinātnieki sīki aprakstīja savus atklājumus tiešsaistē 1. decembrī žurnālā 2D Materials.

Oriģināls raksts par WordsSideKick.com.


Video Papildinājums: .




LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com