Новий метод епітаксіального вирощування одновимірних металевих матеріалів діаметром менше 1 нм запропонували фахівці з Південної Кореї. І застосували цей процес до розробки структури для двовимірних польових транзисторів, створивши електрод затвора завширшки 0,4 нм для роботи з транзисторним каналом завширшки 3,9 нм. Причому використовували як електрод одновимірні метали. Розробка може стати ключовою технологією у виробництві малопотужних, високопродуктивних електронних пристроїв майбутнього. Нова технологія альтернативна літографії і значно її перевершує.
Вбудовані пристрої, засновані на двовимірних напівпровідниках, що демонструють чудові властивості навіть за умови зниження товщини матеріалу до кількох атомів, – приваблива, але непроста в досягненні мета дослідження багатьох наукових колективів і приватних компаній. Реалізація цих надмініатюрних транзисторних пристроїв, що контролюють рух електронів на відстані кількох нанометрів, не кажучи вже про розробку процесу виробництва інтегральних схем, залишається технічно складним завданням.
Ступінь інтеграції в напівпровідникових пристроях визначається шириною та ефективністю контролю електрода затвора, який керує рухом електронів у транзисторі. У звичайному процесі виробництва напівпровідників скорочення довжини затвора до кількох нанометрів і далі неможливе через обмеження літографічного процесу. Для розв’язання цієї проблеми вчені з Інституту фундаментальних наук у Теджоні використовували особливість двовимірного напівпровідника дисульфіду молібдену, що дає змогу перетворити його на одновимірний металевий електрод.
Це значущий прорив не тільки для напівпровідникової технології наступного покоління, а й для фундаментального матеріалознавства, оскільки демонструє можливість синтезу нових фаз речовини за допомогою штучного контролю кристалічних структур.
Вчені не тільки показали можливість вирощувати одновимірні метали, а й створили за їхньою допомогою двовимірні польові транзистори та навіть експериментальні чипи. З’ясувалося, що електрод затвора шириною 0,4 нм здатний створювати поле (керувати провідністю затвора) на ширину 3,9 нм. Також, незважаючи на атомарну ширину каналу, такий транзистор показав чудову електронну провідність і, отже, буде досить продуктивним для використання в мікросхемах.
До того ж, як пише EurekAlert, одновимірний транзистор має підвищити ефективність інтегральної схеми. Завдяки своїй простій структурі він може звести до мінімуму паразитні ємності, властиві транзисторам типу FinFET або Gate-All-Around.
Ця технологія може через кілька років прийти на зміну літографії.