Három atomréteg vékony félvezetőfilm a Cornellről
Alig három atomréteg vékonyságúra faragott, molibdén-szulfidból készült félvezetőfilmet mutattak be a Cornell egyetem kutatói. Az összefüggő kristályok áttörést jelentenek a félvezető megmunkálásában, azt ugyanis eddig csak kisebb, különálló formációkban sikerült növeszteni.
Mindössze három atom vékony félvezetőréteget hoztak létre a Cornell egyetem kutatói. Az eredmény nem csak az elképesztő vékonyság miatt lényeges, hanem az áramkörök létrehozásához használt anyagokat tekintve is. A fejlesztésben résztvevő szakértők azt remélik, az eljárás a jövőben számos további, eltérő tulajdonságokkal rendelkező alapanyaggal is használható lesz.
A kutatók első körben molibdén-diszulfid kristályokból növesztettek egy a félvezetőgyártásban ismert ostyát (wafer). Ez azért jelent komoly előrelépést, mert bár az iparági kutatásokban egyre népszerűbb félvezetőről van szó, a molibdén-diszulfid rendkívül kényes, ezért eddig javarészt csak apró kristályokat sikerült növeszteni belőle - ahogy a kutatásban résztvevő Jiwoong Park professzor fogalmazott, a korábbi kísérletek eredményei jellemzően "szigetvilágszerű" kristályformációk voltak. A most bemutatott négy hüvelyk átmérőjű összefüggő ostya tehát lényeges fejlődés a területen, különösen, hogy bár a kristály nagyobb, továbbra is változatlan elektromos képességeket produkál, mint a kisebb darabok.
Nyerd meg az 5 darab, 1000 eurós Craft konferenciajegy egyikét! A kétnapos, nemzetközi fejlesztői konferencia apropójából a HWSW kraftie nyereményjátékot indít.
A wafert egy a félvezetőiparban bevett eljárással, fém-organikus kémiai gőz-leválasztással (metal organic chemical vapor deposition, azaz MOCVD) hozták létre. A kristály-filmrétegek növesztéséhez széles körben alkalmazott módszer lényege, hogy a porózus alapanyagot gázzá alakítva, azt gyakorlatilag atomrétegenként szórják fel a szubsztrátumra. A molibdén-szulfid esetében persze nem volt ilyen egyszerű a dolog, a kristályok csak igen specifikus körülmények között, adott szárazsági és hidrogénszint mellett növekedtek az elvárásoknak megfelelően.
Módszerükkel a kutatók szerint más anyagok is hasonlóan megmunkálhatók, hasonló filmréteget hoztak létre volfrám-diszulfidból is. Az eljárás ezen felül megnyitja az utat a vékony, többrétegű eszközök előtt is: a legyártott kristályréteget egy szilícium-dioxid réteggel váltogatva, hagyományos fotolitográfiai eljárással formálhatók belőlük igény szerinti lapkák. A szakértők első körben kétféle anyagból dolgoztak, a jövőben azonban Park szerint kibővítik majd a kínálatot, számos, eltérő elektromos tulajdonsággal rendelkező alapanyaggal, amelyekkel változatos felhasználási területek lesznek lefedhetők.