پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا موفق به ساخت اولین ترانزیستور اثرمیدان نوع P با استفاده از لایه‌های نانومقیاس MoS2 شدند.
استفاده از لایه نازک MoS2 در ساخت ترانزیستور اثرمیدان نوع p
محققان آمریکایی موفق به ساخت اولین ترانزیستور اثرمیدان نوع P از جنس مولیبدنیت (MoS2 FETs) شدند. مولیبدنیت ماده‌ای بسیار مهم در صنعت نیمه‌هادی به شمار می‌آید که دلیل آن تماس فلزی تابع کار بالای این ماده است. تاکنون MoS2 FETs را از نیمه‌هادی نوع n می ساختند که در آن نوع، تماس فلزی اهمیت چندانی نداشت؛ دلیل این موضوع دشواری اتصال باند ظرفیت MoS2 است.
MoS2 یک لایه نازک از جنس مولیبدن و گوگرد بوده که یک ماده نیمه‌هادی محسوب می‌شود. باند گپ مستقیم این ماده ۸/۱ الکترون ولت بوده که از باند گپ غیرمستقیم سیلیکون برای ساخت ادوات الکترونیکی بهتر است. بنابراین MoS2 یک رقیب بزرگ برای مواد دو بعدی نظیر گرافن در ساخت ادوات الکترونیک است.
هنگام ساخت ادوات الکترونیکی باند گپ نقش بسیار مهمی دارد زیرا استفاده از باند گپ‌های مستقیم، به جای باند گپ غیرمستقیم، موجب افزایش کارایی دستگاه می‌شود. وجود باندگپ موجب می‌شود تا بتوان دستگاه را خاموش و یا روشن کرد.
MoS2 مزایای دیگری نیز دارد؛ این ماده قدرت انتقال بار بالایی دارد که در حدود ۵۰۰ cm2/Vs است که در مقایسه با سیلیکون رقم بالایی محسوب می‌شود. همچنین MoS2 یک جامد واندروالسی محسوب می‌شود بنابراین با زیرلایه‌های مختلفی قابل انطباق خواهد بود. از دیگر ویژگی‌های مثبت این ماده به شفاف بودن آن باید اشاره کرد.
از آنجایی که ضخامت MoS2 در حدود ۷/۰ نانومتر است بنابراین می‌توان با آن ترانزیستورهای بسیار کوچکی ساخت که نسبت به ترانزیستورهای معمولی گرمای بسیار کمتری ایجاد می‌کند.
پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا با استفاده از تری‌اکسید‌مولیبدن موفق به ساخت ترانزیستور MoS2نوع p شدند. استیون چانگ از محققان این پروژه می‌گوید: ما به جای استفاده از فلز، از MoS2برای ساخت ترانزیستور استفاده کردیم. این ماده به‌عنوان یک تزریق کننده حفره برای مواد آلی استفاده می‌شد اما ما در این پروژه از آن برای ساخت ترانزیستور استفاده کردیم.
این گروه دریافتند که ترانزیستوری که با استفاده از MoS2 ساخته شود بهتر از ترانزیستورهای پالادیمی است. همچنین آنها دریافتند که اگر از سلیند تنگستن در ساخت این ترانزیستور استفاده شود جریان بیشتری از آن عبور کرده و سد شوتکی (Schottky barrier) کمتری دارد. نتایج این پژوهش در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
