世界上最薄的電晶體只有三個原子厚

世界上最薄的電子產品有了一個新的競爭者——三個原子厚，很難被打敗。...

世界上最薄的電子產品有了一個新的競爭者——三個原子厚，很難被打敗。

根據今天發表在《自然》雜誌上的一篇論文，研究人員發現了一種生產超薄電晶體的新工藝。這些器件是由一種叫做過渡金屬二碳化合物的實驗材料製成的，也叫TMD。TMD之所以令人興奮，是因為它們非常薄，通常只出現在幾個原子的薄膜中，其特性使其對建造太陽能電池、光探測器或半導體非常有用。這對物理學家和**商來說是一個令人興奮的前景，但使材料持續工作證明是極其困難的。

今天的結果揭示了迄今為止**這種材料的最佳工藝，使人們有了新的希望，希望這種材料有朝一日能產生原子級的薄電路和感測器。”論文的主要作者之一謝賽恩說：“我們的工作將tmd推向了與技術相關的規模，顯示了在這種規模上**裝置的前景。”原則上，（商業可行性）沒有障礙。”

“我們的工作將TMD推向了與技術相關的規模。”

如果這一發現真的成立，它將為未來幾代電子產品帶來真正的突破。現代晶片**商已經達到了矽晶片的密度上限，這使得一些人預言了摩爾定律的終結。如果電子產品越來越小，越來越快，我們需要一種超薄的材料，這種材料可以將電路封裝得更緊密，而不會過熱或損壞。很難說TMD和石墨烯是否能滿足這一要求——它們可能仍然很笨拙，讓晶片**商只能靠矽勉強度日——但對於任何夢想著奈米電子產品的人來說，今天的結果是一個令人鼓舞的跡象。

tmd通常與另一種尖端超薄材料：石墨烯一起討論。這兩種材料的厚度都只有幾個原子，這使得許多研究人員將其稱為“二維材料”。結合使用，它們最終可以生產出一類新的原子薄電子學，要麼**出薄如紙的裝置，要麼允許**商將數量空前的電路裝配到與現代處理器尺寸相同的產品中。

99%的成功率

《自然》雜誌詳細介紹了一種生產TMD的新方法，比以往任何一種方法都更成功、更穩定。研究人員轉向一種被稱為“金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）”的成熟工業技術。該工藝首先將兩種市售的前體化合物——二乙基硫醚和一種金屬六羰基化合物——混合在矽片上，併在550攝氏度下在氫氣存在下烘烤26小時。其結果是200個超薄電晶體陣列具有良好的電子遷移率和只有少數缺陷。其中只有兩個沒有成功，研究人員的成功率高達99%。

這是迄今為止TMDs的最佳生產結果，表明這種材料有一天可能會被用於**超薄電子產品。不過，下一步還是要確保能夠始終如一地生產。”路易斯維爾大學（University of Louisville）的物理學家亨貝託•古鐵雷斯（Humberto Gutierrez）也從事超薄材料的研究，他沒有參與這篇論文，他說：“新特性的報告對於理解這種材料很重要，但缺乏對合成方法的系統研究。”許多[以前]報道的使用化學氣相沉積的條件無法從一個實驗室複製到另一個實驗室，大面積薄膜的晶體質量非常低。”

如果研究人員要用新材料**出可行的裝置，解決這些矛盾是至關重要的。研究人員還需要能夠在較低的溫度下生產TMD，如果它們將用於傳統電子產品，因為許多輔助材料將在550攝氏度下燃燒。不過，目前最大的擔憂只是擴大目前的業績。如果研究人員能夠始終如一地生產出超薄電晶體，未來將有很多機會改進這一工藝。