اتصال مدارات الکترونیکی از جنس مولیبدنایت به الکترود طلا

مولیبدنایت ماده‌ای است همانند گرافن که دارای ساختار ورقه‌ای به ضخامت یک اتم است. این ماده می‌توان جایگزین سیلیکون در صنعت نیمه‌هادی‌ها شود. یکی از مشکلات استفاده از این ماده آن است که اتصال آن به فلزات دشوار است. محققان نشان دادند که چگونه می‌توان مدارات منطقی ساخته شده از این ماده را به یک الکترود طلا متصل کرد.

به‌دلیل محدودیت‌هایی فیزیکی سیلیکون، این ماده باید توسط ماده‌ای جدید جایگزین شود. چند سال است که گرافن برای نشستن روی این تخت کاندید شده است. گرافن ماده‌ای است نازک به ضخامت یک اتم از جنس اتم‌های کربن که دارای ساختار لانه زنبور است. اما این ماده نیز برای کامپیوترهای غیرکوانتومی محدودیت دارد به این دلیل که گرافن به‌صورت ذاتی نیمه‌هادی نیست بنابراین باید در طول یک فرآیند جداگانه‌ای این ماده را نیمه‌هادی کرد. از سوی دیگر مولیبدنایت (MoS2) ماده‌ای ذاتا نیمه‌هادی بوده و همانند گرافن دارای ساختار ورقه‌ای به ضخامت یک اتم است. بنابراین می‌توان از آن در تولید قطعات الکترونیکی استفاده کرد.

آندریاس کیس و همکارانش از موسسه فناوری فدرال سوئیس روشی برای استفاده از این مواد در مدارات الکترونیکی یافته است. او نتایج کار خود را در قالب مقاله‌ای تحت عنوانMoS2 transistorsSingle-layer در نشریه  Nature Nanotechnology به چاپ رسانده است.

مولیبدنایت ماده‌ای است که هم در طبیعت یافت شده و هم می‌توان آن را در آزمایشگاه تولید کرد. همانند سیلیکون، این ماده گاهی خواص رسانایی داشته و گاهی هم نارسانا می‌شود که این بستگی به ولتاژ اعمالی دارد ( باند گپ). مشکل استفاده از مولیبدنایت این است که تولید مدارات منطقی به ضخامت یک اتم از این ماده دشوار بوده و همچنین چگونگی اتصال آن به فلزات در پرده‌ای از ابهام است. برای حل این مشکل محققان سوئیسی روشی ارائه کرده‌اند. این گروه تحقیقاتی دریافته است که می‌توان با استفاده از هیدروکسید هافنیوم الکترود طلا را به این ماده متصل کرد. در پایان کار یک مدار منطقی بسیار نازک ( ۰٫۶۵ نانومتر) به‌دست آمده که در مقایسه با گرافن بسیار ارزان‌تر است.

البته کیس و همکارانش انتظار ندارند که صنعت کامپیوتر از سیلیکون دست برداشته و به این زودی‌ها به سراغ مولیبدنایت آید، شاید هم هیچگاه این کار را نکند. هنوز چیزهای زیادی وجود دارد که محققان باید درباره این ماده بدانند. مواد زیادی برای این جایگزینی وجود دارد، آنها معتقدند شاید مواد دیگر نظیر نانولوله‌های کربنی گزینه بهتری برای جایگزینی سیلیکون باشد. با این وجود این حقیقت که سیلیکون می‌تواند جایگزینی برای سیلیکون باشد کمی فشار از روی سازندگان تراشه که دائما با این چالش درگیر هستند، کم کند.