晶体管的图形
随着现代技术变得越来越紧凑,作为计算机处理的基石的晶体管也必须如此。(图片:ISTOCK / @MATEJMO)

宾夕法尼亚州立大学工程学院的Saptarshi Das教授说,二维材料可以用来制造比传统的硅材料更小、高性能的晶体管。他和他的团队进行了测试,以确定2D材料制成的晶体管在技术上的可行性。

我们生活在一个由数据驱动的数字化和互联的世界,”达斯说。“大数据需要更大的存储和处理能力。如果你想存储或处理更多的数据,就需要使用越来越多的晶体管。”换句话说,随着现代技术越来越紧凑,晶体管也必须如此。

达斯表示,60年来一直用于制造晶体管的3D材料硅不能再小了,这使得硅在晶体管中的应用越来越具有挑战性。然而,过去的研究已经确定,作为一种替代材料,2D材料可以被制造得比目前实际使用的硅技术薄10倍。

在他们的研究中,研究人员使用一种金属有机化学气相沉积技术生长单层二硫化钼和二硫化钨,该技术来自宾夕法尼亚州立大学的二维晶体联盟NSF材料创新平台(2DCC-MIP)。

为了了解新的2D晶体管的性能,研究人员分析了阈值电压、阈下斜率、最大最小电流比、场效应载流子迁移率、接触电阻、驱动电流和载流子饱和速度等方面的统计测量。

Das说,测试证实了新晶体管的可行性,证明了该技术现在可以进入制造和开发阶段。他说:“这些新的晶体管可以帮助下一代计算机更快、更节能,并能够承受更多的数据处理和存储。”