Vật liệu bán dẫn mỏng gấp 10 lần loại hiện có

Các nhà khoa học Trung Quốc vừa phát triển vật liệu bán dẫn siêu mỏng chỉ 0,7 nanomet, giúp tăng tốc độ xử lý và tiết kiệm năng lượng.

Bước đột phá này giúp giải quyết rào cản chính trong việc giảm kích thước của chip làm từ silicon truyền thống, đó là khi các thiết bị co lại, chip silicon sẽ đạt đến một giới hạn vật lý gây ảnh hưởng đến hiệu suất.

Các nhà khoa học đã khám phá ra kim loại chuyển tiếp dichalcogenide (TMD) 2 chiều (2D) có thể làm chất thay thế cho silicon, với độ dày chỉ 0,7 nanomet trong khi kích cỡ thông thường của silicon là 5-10 nanomet.

Chưa dừng ở đó, TMD cũng tiêu thụ ít năng lượng hơn và khả năng truyền điện năng vượt trội. Nhờ đó, vật liệu này rất thích hợp sản xuất các bóng bán dẫn có kích thước siêu nhỏ - vốn là tính năng của chip điện tử và quang tử thế hệ tiếp theo, với tốc độ hình thành lớp tinh thể là 50 lớp mỗi phút, tối đa là 15.000 lớp. Hơn nữa, nguyên tử ở mỗi lớp tinh thể được sắp xếp song song hoàn toàn và được thực hiện một cách chính xác.

Nhóm nhà khoa học cho biết, khi được sử dụng làm vật liệu cho bóng bán dẫn trong mạch tích hợp, những tinh thể 2D này có thể thúc đẩy mạnh mẽ khả năng tích hợp chip. Mật độ bóng bán dẫn có thể tăng lên nhiều hơn do đó làm tăng khả năng tính toán của nó”.