Crescita di grandi aree di atomi atomicamente sottili, semiconduttori a strati. Credito: Natura 520, 631–632 (30 aprile 2015) doi:10.1038/520631a
(Phys.org)—Un team di ricercatori della Cornell University ha sviluppato una tecnica che consente di far crescere pellicole semiconduttrici dello spessore di 3 atomi su wafer, fino a 10 centimetri di diametro. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Natura , il team descrive la loro tecnica e i modi in cui potrebbe essere utilizzata per creare circuiti ultra-minuscoli. Tobin Marks e Mark Hersam della Northwestern University offrono un pezzo in prospettiva News &Views sul lavoro svolto dal team nello stesso numero della rivista.
Mentre la ricerca continua di modi per consentire la creazione di circuiti sempre più piccoli, i ricercatori si sono rivolti a quelli che sono noti come materiali 2D, quelli che sono spessi solo un atomo, che a questo punto, sembra essere un limite fisico. I test su tali materiali si sono rivelati fruttuosi e gli scienziati sono convinti che un giorno, presto, saranno utilizzati in tutti i tipi di aggeggi elettronici. La cosa che li sostiene in questo momento è un mezzo per produrli in massa in dimensioni abbastanza grandi da essere utili pur rimanendo omogenei su tutta la loro superficie (avendo uniformità spaziale). In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno trovato successo modificando un processo noto come deposizione di vapore chimico organico metallico (MOCVD) per creare due tipi di dicalcogenuri di metalli di transizione (TMD):disolfuro di tungsteno e disolfuro di molibdeno. Uno strato del materiale ha uno spessore di tre atomi ed è stato creato senza dover ricorrere all'uso di nastro adesivo, e a differenza del grafene, è un semiconduttore.
Il team ha creato i propri film facendoli crescere su SiO . isolante 2 substrati utilizzando una tecnica di deposizione di vapore chimico metallo-organico. Nella creazione di 200 dei film, hanno trovato solo due che non sono riusciti a condurre correttamente:un tasso di successo del 99 percento. Nella prova, i film si sono rivelati non solo uniformi, ma paragonabile nelle prestazioni ai film creati con il metodo del nastro adesivo. Notano che la chiave del successo è stata l'approvvigionamento di ciascuno degli ingredienti dai gas, dove ogni molecola aveva un solo atomo del metallo di transizione. Alterando la pressione del gas, hanno notato permesso di controllare il grado di concentrazione degli ingredienti e quindi la crescita del film.
I ricercatori ritengono che le grandi dimensioni dei film dovrebbero consentire la creazione di dispositivi che li utilizzino, anche se sarà necessario fare più lavoro per garantire che la tecnica consenta la crescita di film su altre superfici, in particolare quelli flessibili.
© 2015 Phys.org
