محققان اتریشی نشان دادند که می‌توان از مواد دوبعدی برای تولید تراشه‌های کامپیوتری بسیار نازک استفاده کرد.
مواد جدیدی برای ساخت تراشه‌های کامپیوتری نازک
هرچه کوچک‌تر، بهتر! این مسیری است که تراشه‌های کامپیوتری در حال طی آن هستند. از این رو، مواد دوبعدی یکی از امیدهای بزرگ در طول مسیر توسعه تراشه‌ها هستند.
مواد دوبعدی بسیار نازک هستند و در مواردی نیز تنها از یک لایه اتم تشکیل شده‌اند. این امر موجب می‌شود تا قطعات الکترونیکی جدید سرعت بالایی پیدا کنند.
با این حال یک مشکل وجود دارد، قطعات الکترونیکی همیشه از بیش از یک ماده تشکیل شده‌اند و مواد دوبعدی زمانی قابل استفاده هستند که با دیگر مواد ترکیب شوند. اگر این ترکیب صورت نگیرد، مزیتی که قرار است مواد دوبعدی داشته باشند، از بین می‌رود.
یک تیم تحقیقاتی از دانشکده مهندسی برق دانشگاه وین به تازگی یافته‌هایی در این باره در نشریه Nature Communications منتشر کرده است.
تیبور گراسر از موسسه میکروالکترونیک دانشگاه وین می‌گوید: «صنعت نیمه‌هادی امروزه بیشتر به سیلیکون و اکسیدسیلیکون وابسته است. اینها موادی هستند که دارای خواص الکترونیکی بسیار مناسبی بوده و مدت طولانی‌تری نسبت به مواد لایه نازک قابل‌استفاده هستند.
هنگامی که لایه سیلیکون فقط چند نانومتر ضخامت دارد، خواص الکترونیکی آن دچار مشکلاتی می‌شود. معمولا مواد تک لایه رفتار متفاوتی از همان ماده در حالت توده‌ای (بالک) دارد.»
بنابراین برای ایجاد قطعات الکترونیکی لایه نازک باید به سراغ مواد دیگر رفت و این جایی است که مواد به اصطلاح دو بعدی وارد کار می‌شوند. آن‌ها خواص الکترونیکی عالی داشته و در عین حال ضخامت بسیار کمی دارند.
تیبور می‌گوید: «مواد دوبعدی تنها یک بخش از داستان هستند، این مواد باید روی بستر مناسبی قرار گیرند. همچنین یک لایه عایق نیز باید روی آن قرار داشته باشد. این عایق‌ها باید بسیار نازک و باکیفیت باشند، در غیر این صورت، مواد دویعدی کارایی لازم را نخواهند داشت.»
این گروه تحقیقاتی به سراغ حل این مشکل رفتند، آن‌ها قبلا با فلورایدها به موفقیت‌هایی رسیده‌اند. نمونه پروتوتایپ یک ترانزیستور مجهز به عایق فلورید کلسیم پیش از این ساخته شده و این گروه هنوز روی آنالیز مواد دیگر کار می‌کنند.
تیبور می‌افزاید: «مواد دوبعدی جدید در حال کشف هستند. این خبر خوبی است اما ما نشان دادیم که این به تنهایی کافی نیست. این مواد نیمه‌هادی جدید دوبعدی باید با انواع جدید عایق‌ها نیز ترکیب شوند. فقط در چنین صورتی می‌توان از مواد دوبعدی برای ساخت قطعات الکترونیکی استفاده کرد.»
