Создан первый полупроводниковый диод, изготовленный из двух материалов одноатомной толщины
Все это
становится возможным благодаря созданию и исследованиям свойств
материалов одноатомной толщины, среди которых самыми известными являются
углеродные нанотрубки, графен и дисульфид молибдена (молибденит). Но
при попытке использования этих материалов в практических целях люди
сталкиваются с проблемой, которая очень тяжело решается на сегодняшний
день, с проблемой объединения разнотипных материалов в единую структуру и
обеспечения надежного электрического контакта между ними.
Исследователям Северо-Западного университета удалось сделать
значительный шаг в деле интеграции одноатомных материалов разного типа в
единое целое, что можно будет с успехом использовать в производстве
наноразмерной электроники. Ученые, объединив малую часть пленки
дисульфида молибдена с углеродной нанотрубкой, получили p-n переход,
состоящий из двух типов полупроводникового материала. Этот p-n переход
является полупроводниковым диодом, одним из основных компонентов
современной электроники, только за счет использования в его конструкции
материалов одноатомной толщины, этот диод обладает уникальными
электрическими характеристиками, которые совершенно не свойственны
обычным кремниевым диодам.
"P-n переход, т.е. полупроводниковый диод, используется практически во
всех чипах, выпускаемых промышленностью на сегодняшний день" - пишут
исследователи в статье, опубликованной в журнале Proceedings
американской Национальной Академии Наук, - "При создании нового типа
полупроводникового диода, изготовленного из материалов одноатомной
толщины, мы не только добились успеха в создании самого диода, нам
удалось создать электронный прибор, электрическими характеристиками
которого можно управлять с помощью внешних сигналов. Мы ожидаем, что
такие особенности нового полупроводникового прибора позволят значительно
расширить функциональность электроники в целом".
Следует заметить, что стремление к миниатюризации обусловило повышенный
интерес со стороны ученых к материалам одноатомной толщины. Различные
группы исследователей уже добились достаточно значимых успехов в
создании высокоэффективных и ультратонких электронных приборов из
нескольких видов "плоских" материалов. Но как это ни парадоксально, у
ученых получалось разработка сложных электронных приборов, уровня
транзистора и выше, а вот обычный диод, состоящий всего из одного p-n
перехода, им сделать не удавалось.
Благодаря разработке диода из материалов одноатомной толщины в
"тонкопленочную" сторону могут пойти технологии изготовления солнечных
батарей, светодиодов, оптических датчиков и лазеров, каждая из которых
получит из этого свои преимущества. В дополнение к его расширенной
электронной функциональности новый диод весьма чувствителен к свету. Это
его свойство позволило исследователям изготовить и продемонстрировать
работу ультраскоростного светочувствительного датчика, который может
быть настроен на определенную длину волны света с помощью внешнего
электронного управления.
