“世界最薄電子產(chǎn)品”的有力競(jìng)爭(zhēng)者來(lái)了，因?yàn)樗谷恢挥?個(gè)原子厚。根據(jù)出版的《自然》雜志上的一篇論文所述，研究人員們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種制作超薄晶體管的新工藝。該裝置使用了被稱為“過(guò)渡金屬硫?qū)倩衔?rdquo;的新材料(全稱為transition metal dichalcogenide)，其特點(diǎn)是相當(dāng)之薄。通常情況下，其薄膜只有幾個(gè)原子那么厚，但性能卻足以用于制造太陽(yáng)能電池、光感器、或者半導(dǎo)體。

對(duì)于物理學(xué)家和制造商們來(lái)說(shuō)，其前景相當(dāng)令人期待。但要讓這種材料能夠一致性地工作，仍然極度困難。好消息是，今天面世的這篇論文，已經(jīng)給出了迄今為止最佳的解決方案。

首席作者之一的Saien Xie表示：“我們的工作，已經(jīng)將TMDs推動(dòng)到了與技術(shù)相關(guān)的規(guī)模，并且基本上掃清了商業(yè)化的障礙”。 現(xiàn)代芯片制造已經(jīng)在硅材料性能和密度上遇到了瓶頸，以至于很多人擔(dān)心摩爾定律會(huì)就此被終結(jié)。如果電子電路要做到更小更快，那就必須找到超薄的替代材料。

晶圓級(jí)單層薄膜TMD

說(shuō)到這種超薄的過(guò)渡金屬硫?qū)倩衔?TMDs)，不少人肯定會(huì)聯(lián)想到另一種經(jīng)常見(jiàn)諸報(bào)端的材料——沒(méi)錯(cuò)，它就是石墨烯(Graphene)。

盡管目前討論TMDs和石墨烯誰(shuí)更適用還為時(shí)尚早，但這至少為未來(lái)的發(fā)展指明了一個(gè)方向。

連續(xù)單層二硫化鉬薄膜的金屬化學(xué)氣相沉積制備法

TMDs的制備用到了兩種商業(yè)化的前體化合物——即乙硫醚(diethylsulfide)和一種六羰基金屬化合物(metal hexacarbonyl compound)——混合硅晶片后，在氫氣中用550℃的溫度烘烤26個(gè)小時(shí)。

這樣，我們就制作出了擁有良好的電子遷移率的200個(gè)超薄晶體管，但其中只有2個(gè)是不合格的。換言之，這項(xiàng)研究的制備成功率竟然達(dá)到了99%!

當(dāng)然，目前研究人員們最關(guān)心的，還是其能否在大規(guī)模制造過(guò)程中，生產(chǎn)出“始終如一”的超薄晶體管，這些問(wèn)題仍有待于在未來(lái)進(jìn)一步細(xì)化。