Профессор Цзунхун Ли и его коллеги продемонстрировали процесс создания двухмерного полупроводника из оксида цинка (ZnO) толщиной в один атом. Этот материал образуется путем прямого выращивания слоя ZnO на графене при помощи технологии атомно-слоевого осаждения: последовательных химических реакциях между паром и твердым телом.
«Гибкие, высокопроизводительные устройства незаменимы для современной носимой электроники, которая завоевывает все большую популярность, — говорит профессор Ли. — С помощью этого нового материала мы способны создавать такие устройства».
Вместе с постепенным уменьшением размера и увеличением производительности полупроводников встает вопрос о возможностях материала, на основе которого они производятся. Многие ученые говорят о необходимости замены классического кремния на другие аналоги. К примеру, графен обладает превосходными проводящими свойствами, но его нельзя напрямую использовать в качестве альтернативы кремнию, поскольку он не обладает энергетической щелью, которая дает материалу способность запускать и останавливать поток электронов, передающих электричество. В графене электроны движутся хаотично с постоянной скоростью, и их не остановить.
Тонкие очки дополненной реальности Vuzix весят всего 80 грамм
Технологии
Для решения этой проблемы команда исследователей решила атом за атомом вырастить оксид цинка на графене и экспериментально определила, что самый тонкий монослой ZnO обладает широкой энергетической щелью (до 4,0 эВ) и высокой оптической прозрачностью.
Энергетическая щель современных оксидных полупроводников составляет от 2,9 до 3,5 эВ. Чем выше ее энергия, тем ниже утечка тока и избыточный шум, пишет Phys.org.
«Впервые мы смогли наблюдать формирование гексагональных структур ZnO, — говорит Хоки Хон, первый автор статьи. — Благодаря этому процессу мы можем понять механизм и принцип образования двухмерного ZnO».
Ученые нашли доказательства того, что Вселенная — это голограмма
Кейсы
В декабре прошлого года ученые Стэнфорда сообщили об исследовании, в котором они изучали возможность массового производства электроники толщиной в несколько атомов, которая также могла бы в будущем заменить кремний.