محققان موفق شدند مشكل دشواري اتصال ماده موليبدنايت با ساختاري مشابه گرافن را به فلزات برطرف كنند.

به گزارش پایگاه فراخوانهای علمی پژوهشی کشور، موليبدنايت ماده‌اي است همانند گرافن که داراي ساختار ورقه‌اي به ضخامت يک اتم است. اين ماده مي‌تواند جايگزين سيليکون در صنعت نيمه‌هادي‌ها شود. يکي از مشکلات استفاده از اين ماده آن است که اتصال آن به فلزات دشوار است. محققان نشان دادند که چگونه مي‌توان مدارات منطقي ساخته شده از اين ماده را به يک الکترود طلا متصل کرد.

به ‌دليل محدوديت‌هاي فيزيکي سيليکون، اين ماده بايد توسط ماده‌اي جديد جايگزين شود. چند سال است که گرافن براي نشستن روي اين تخت کانديد شده است. گرافن ماده‌اي است نازک به ضخامت يک اتم از جنس اتم‌هاي کربن که داراي ساختار لانه زنبور است. اما اين ماده نيز براي کامپيوترهاي غيرکوانتومي محدوديت دارد، به اين دليل که گرافن به ‌صورت ذاتي نيمه‌هادي نيست؛ بنابراين بايد طي يک فرايند جداگانه‌اي اين ماده را نيمه‌هادي کرد. از سوي ديگر موليبدنايت (MoS2) ماده‌اي ذاتا نيمه‌هادي بوده و همانند گرافن داراي ساختار ورقه‌اي به ضخامت يک اتم است. بنابراين مي‌توان از آن در توليد قطعات الکترونيکي استفاده کرد.

«آندرياس کيس» و همکارانش از موسسه فناوري فدرال سوئيس، روشي براي استفاده از اين مواد در مدارات الکترونيکي يافته است.

او نتايج کار خود را در قالب مقاله‌اي تحت عنوان «MoS2 transistorsSingle-layer» در نشريه «Nature Nanotechnology» به چاپ رسانده است.

موليبدنايت ماده‌اي است که هم در طبيعت يافت شده و هم مي‌توان آن را در آزمايشگاه توليد کرد. همانند سيليکون، اين ماده گاهي خواص رسانايي داشته و گاهي هم نارسانا مي‌شود که اين به ولتاژ اعمالي يا باند گپ بستگي دارد.

مشکل استفاده از موليبدنايت اين است که توليد مدارات منطقي به ضخامت يک اتم از اين ماده دشوار بوده و همچنين چگونگي اتصال آن به فلزات در پرده‌اي از ابهام است. براي حل اين مشکل محققان سوئيسي روشي ارائه کرده‌اند. اين گروه تحقيقاتي دريافته است که مي‌توان با استفاده از هيدروکسيد هافنيوم، الکترود طلا را به اين ماده متصل کرد. در پايان کار يک مدار منطقي بسيار نازک 0.65 نانومتري به ‌دست آمد که در مقايسه با گرافن بسيار ارزان‌تر است.

البته «کيس» و همکارانش انتظار ندارند که صنعت کامپيوتر از سيليکون دست برداشته و به اين زودي‌ها به سراغ موليبدنايت آيد، شايد هم هيچ‌گاه اين کار را نکند. هنوز چيزهاي زيادي وجود دارد که محققان بايد درباره اين ماده بدانند. مواد زيادي براي اين جايگزيني وجود دارد، آنها معتقدند شايد مواد ديگر نظير نانولوله‌هاي کربني گزينه بهتري براي جايگزيني سيليکون باشد. با اين وجود اين حقيقت که موليبدنايت مي‌تواند جايگزيني براي سيليکون باشد، كمي از فشار وارده بر سازندگان تراشه که دائما با اين چالش درگير هستند، مي‌کاهد.