Разработан метод получения одноатомной микроэлектроники

Снимок полученного по новой методике слоя сульфида молибдена
Снимок полученного по новой методике слоя сульфида молибдена

Группа исследователей из университета Северной Каролины в США описала на страницах журнала Scientific Reports метод, который, по словам авторов, может применяться при создании микроэлектронных устройств толщиной в несколько атомов.

Новая технология получения полупроводниковых слоев из сульфида молибдена схожа с методом атомно-слоевого осаждения, который был разработан еще в начале 1960-х годов исследователями Ленинградского технологического института. В печь, разогретую до 850 градусов Цельсия, ученые подавали хлорид молибдена и серу, которые вступали в реакцию с образованием сульфида молибдена, а молекулы сульфида молибдена осаждались на поверхность различных материалов.

Ученые продемонстрировали работоспособность метода на примере подложки из диоксида кремния, сапфира и графита, а также провели ряд дополнительных исследований полученного ими полупроводникового слоя. При помощи электронного микроскопа удалось получить изображение отдельных атомов, уложенных в правильную гексагональную структуру, а благодаря атомно-силовому микроскопу удалось подтвердить однородность слоя на протяжении нескольких сантиметров. Авторы даже обратили внимание на оптические свойства полученной одноатомной пленки: в статье физиков утверждается, что одноатомный слой можно невооруженным глазом отличить от двухатомного, хотя толщина в обоих случаях в сотни раз меньше длины волны видимого света.

Получение одноатомных слоев, как утверждают ученые, позволяет не только достичь меньшего размера готовых устройств, но и дает технологам возможность лучше контролировать свойства материала. Интерес к одноатомным, плоским материалам скачкообразно возрос после открытия учеными Андреем Геймом и Константином Новоселовым графена. Однако графен, как подчеркивают авторы новой публикации, не является полноценным полупроводником, у него отсутствует запрещенная зона, и для превращения графена в полупроводник нужны дополнительные манипуляции. Сульфид молибдена является полупроводниковым материалом и именно поэтому был выбран физиками для своей работы.

Исследователи подобрали параметры (давление, температуру и концентрацию реактивов) для синтеза одноатомного слоя стабильного качества; для перехода к созданию работающих устройств размером в несколько атомов требуется еще достичь высокоточного манипулирования не только высотой слоев, но и размерами элементов, получаемых в плоскости каждого слоя. Сегодня для производства микропроцессоров используется метод фотолитографии, однако он основан на облучении поверхности ультрафиолетовым излучением, длина волны которого остается много больше размеров атомов. Другим фундаментальным препятствием на пути к микроэлектронике атомного масштаба являются физические эффекты уже в готовой схеме: начиная от тривиальных утечек тока через тонкие слои изоляции и заканчивая ростом чувствительности наносхем к случайным помехам.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:04 Сегодня

Waaagh!

Реки крови и бесконечная война: рецензия на Warhammer 40,000: Dawn of War III
Наука и техника
 — 
00:00 25 апреля 2017

Подрыв устоев

Достигнут прогресс в создании эффективных литиевых аккумуляторов
Нетрадиционная семейная ориентация
Должны ли отцы воспитывать детей и ухаживать за ними наравне с матерями
Посещение научно-производственного объединения «Сатурн»Сделано вопреки
Путину продемонстрировали, как Россия справляется без Украины
Кто ж его посадит
Сможет ли государство отобрать миллиарды у чиновников-коррупционеров
По памяти, на ощупь
Слепой искусствовед Алексей Филатов читает лекции, занимается танцем и живописью
Ни один еврей не пострадал
Исследователи зафиксировали падение уровня антисемитизма
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
Как живется Микки-Маусу в КНДР
Что представляет собой поп-культура Северной Кореи
French Foreign Legionnaires carry the coffin of French politician Yves Guena during an official funeral ceremony at the Hotel des Invalides in Paris, France, March 8, 2016 REUTERS/Charles Platiau TPX IMAGES OF THE DAYУтрата масштаба
Франция рискует стать малой европейской страной
«В отношениях с Китаем и Россией Трамп готов рискнуть»
Политолог из КНР о ситуации внутри страны и взаимодействии с соседями
Комби-удар
Выясняем, как обновленная «Октавия» ведет себя на российских дорогах
Самые выдающиеся французские машины
10 автомобилей из Франции, ставших культовыми
Сельхозтехника с паровыми двигателями
Самые интересные паровые машины для работы в поле
Китайские машины, которые уже совсем не клоны
Крутые новинки китайских марок, которые вы пропустили
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности