پژوهشگران با ترکیب دو روش مختلف، موفق به اتصال دو لایه نازک نیمه‌هادی در ضخامت نانومتر شدند و در نهایت روشی برای تولید واحدهای سازنده قطعات الکترونیکی ارائه کردند.
روشی برای ساخت نانوترانزیستورها با کمک لیتوگرافی
فلزات، نیمه‌هادی‌ها و عایق‌ها باید با هم ترکیب شوند تا ترانزیستورها ایجاد شود. ترانزیستورها واحدهای تشکیل‌دهنده تلفن‌های همراه، کامپیوترها و میکروتراشه‌ها هستند. امروزه ترانزیستورها در حال کوچک شدن بوده و ابعاد آنها به ده نانومتر رسیده است. اخیرا نانوبلورهای سه بعدی به عنوان ترانزیستور ساخته شده است.
اخیرا فناوری جدیدی برای ساخت نانوبلورهای دو بعدی ارائه شده که ضخامتی در حد یک نانومتر دارند که با این فناوری می‌توان الکترونیک بسیار نازک ارائه کرد. دانشمندان در سراسر جهان به دنبال ساخت بلورهای دو بعدی از مواد لایه نازک هستند. استفاده از گرافن یک گزینه جالب در این حوزه است اما ایجاد ارتباط میان دو لایه نازک کاری چالش برانگیز است.
اخیرا محققان آزمایشگاه ملی اوک ریج با ترکیب یک فناوری سنتزی با روش لیتوگرافی پرتو الکترونی اقدام به ایجاد آرایه‌ای از اتصالات نیمه‌هادی کرده‌اند که در آن ضخامت لایه نازک در حد نانومتری است. این فرآیند مبتنی بر روشی است که در آن لایه نازک از روی زیرلایه اولیه به محل مورد نظر انتقال می‌یابد.
این گروه تحقیقاتی ابتدا تک لایه‌های نانومتری از جنس بلورهای دی‌سلنید مولیبدن را روی زیرلایه رشد داده و سپس آنها را با استفاده از روش لیتوگرافی استاندارد با اکسید سیلیکون الگودهی کردند. در قدم بعد محل مورد نظر با لیزری بمباران می‌شود که از کار اتم‌های سولفور تولید می‌شوند. اتم‌های سولفور جایگزین اتم‌های سلنیم در بلور شده و دی‌سولفید مولیبدن تولید می‌شود که ساختار مشابه ساختار ماده اولیه دارد. با این روش دو ماده نیمه‌هادی به صورت بلور به هم متصل شده و واحدهای سازنده الکترونیکی ایجاد می‌شود. نتایج این پژوهش در نشریه Nature Communications منتشر شده است.
محققان می‌توانند با اتصال میلیون‌ها عدد از این واحدهای سازنده دو بعدی به یکدیگر، قطعات الکترونیکی ایجاد کنند. یکی از مهمترین عوامل در این پروژه، کنترل نسبت سولفور به سلنیوم در بلور است که با آن می توان باندگپ نیمه‌هادی را تنظیم کرد.
