Учёные из Университета Буффало добились прорыва в наноэлектронике, предложив способ создания более эффективных электронных устройств. В исследовании, опубликованном журнале ACS Nano, учёные показали выгоду сочетания двумерных материалов с кремнием.
Современная наноэлектроника работает с компонентами, которые могут уместиться на кончике иглы. Компьютеры, смартфоны и медицинское оборудование построены по этим технологиям. Команда исследователей под руководством доктора Хуамина Ли и доктора Фей Яо обнаружила, что использование тончайших двумерных материалов, таких как дисульфид молибдена (MoS2), в сочетании с кремнием может существенно улучшить характеристики электронных устройств.
Факт того, что двумерный материал толщиной менее одного нанометра, расположенный между металлом и кремнием, способен существенно изменить характер протекания электрического тока, приобрел особое значение. Исследователи выяснили, что двумерный материал в основном влияет на процесс инжекции заряда, практически не затрагивая его сбор.
Независимо от того, используют ли полупроводниковый MoS2, полуметаллический графен или изолятор h-BN, все эти материалы могут влиять на инжекцию заряда по-разному, но демонстрируют сходное поведение при его сборе. В особых условиях двумерный материал ведёт себя так, словно он невидим или имеет нулевое сопротивление для сбора заряда.
Исследование также выявляет важные особенности энергетической зонной структуры и механизмов переноса заряда на границе двухмерных и трёхмерных материалов, особенно при масштабировании двумерных материалов до монослоёв.