МОСКВА, 21 авг - РИА Новости. Американские и корейские физики создали высокоэффективный транзистор на базе соединения серы и молибдена, способный потеснить кремниевые тонкопленочные транзисторы в производстве жидкокристаллических TFT-дисплеев, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Дисульфид молибдена (MoS2), как и графен, относится к категории новых и крайне перспективных материалов, теоретически способных произвести революцию в микроэлектронике. Соединение серы и молибдена не обладает уникальными электрическими свойствами графена, однако оно является настоящим полупроводником, в отличие от "нобелевского углерода".
Группа физиков под руководством Дебдипа Джены (Debdeep Jena) из университета города Нотр-Дам (США) пыталась приспособить дисульфид молибдена для производства полупроводниковых приборов, не уступающих по своим свойствам кремниевым и графеновым "конкурентам".
Как объясняют ученые, "обычный" сульфид молибдена является достаточно посредственным полупроводником, уступающим по своим свойствам кремнию, сплаву галлия и мышьяка и других широко используемых веществ. С другой стороны, тонкие пленки из MoS2 толщиной в один атом обладают радикально иными качествами.
В частности, транзисторы на их основе практически не пропускают ток в выключенном состоянии и переключаются из одного состояния в другое при очень небольших напряжениях. Это выгодно отличает их от графеновых и кремниевых полупроводниковых приборов, страдающих от высоких токов утечки и других проблем.
Авторы статьи ликвидировали основной недостаток тонкопленочных транзисторов на основе дисульфида молибдена - высокую стоимость их промышленного изготовления, разработав методику соединения отдельных пленок из MoS2 в единое целое без потери полезных свойств.
Транзистор Джены и его коллег изготовляется следующим образом. Сначала ученые выращивают кристаллы дисульфида молибдена и отделяют от них тонкие "листы" MoS2. Эти листы приклеиваются на "бутерброд" из оксида алюминия (Al2O3), кремния и в полученную конструкцию вставляются металлические электроды, играющие роль затвора, входа и выхода.
По словам ученых, их изобретение сохранило все свойства одиночных пленок из сульфида молибдена - в частности, отношение силы тока во включенном и выключенном состояниях составляет миллион к одному.
Как отмечают физики, это свойство, вместе с легкостью переключения и способностью работать при низких напряжениях, делают их детище идеальным кандидатом на роль "наследника" современных кремниевых транзисторов, использующихся в производстве TFT-дисплеев.
Джена и его коллеги отмечают, что прототип молибденового транзистора в разы превосходит по своим свойствам его кремниевые аналоги. Технология изготовления таких устройств совместима с современными промышленными методами производства тонкопленочных транзисторов, что удешевит и упростит переход от кремния к молибдену.
