(Phys.org) —Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology hebben een manier gevonden om twee verschillende tweedimensionale materialen in één enkel elektronisch apparaat te integreren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nano-letters , het team beschrijft hoe ze zowel grafeen als molybdeendisulfide (MoS ₂ ) om een ​​enkel circuit te maken.

Tweedimensionale materialen (zo genoemd omdat ze slechts één atoom dik zijn) hebben veel ophef veroorzaakt in de elektronicagemeenschap vanwege hun unieke elektronische eigenschappen. Wetenschappers hopen ze te gebruiken om kleinere, efficiëntere apparaten. De twee belangrijkste materialen die de aandacht van de onderzoekswereld hebben getrokken, zijn grafeen (een vel koolstof) en MoS ₂ . Beiden hebben belofte getoond, maar elk heeft zijn beperkingen. Om te profiteren van wat elk goed doet, en om de nadelen te vermijden, onderzoekers hebben gekeken naar het samenvoegen van de twee op een enkel circuit. In deze nieuwe poging meldt het team van MIT dat ze precies dat hebben gedaan, het creëren van grootschalige elektronische schakelingen.

Het was niet eenvoudig om de twee materialen te laten samenwerken. Ze begonnen met het kweken van monsters van MoS ₂ en grafeen met behulp van chemische dampafzetting. De MoS ₂ werd vervolgens geëtst om het in kanalen te vormen, gevolgd door een proces dat aluminiumoxide (Al ₂ O ₃ ) te vormen op het oppervlak. Grafeenplaten werden vervolgens op het kanaal aangebracht, gesneden met zuurstofplasma om poortelektroden en bronafvoeren te vormen. Bij het eindresultaat is de Al ₂ O ₃ dient ter bescherming van de MoS ₂ waardoor het circuit kan lopen zoals ontworpen.

De onderzoekers geloven dat hun fabricageproces kan worden gebruikt om vele soorten tweedimensionale materialen te integreren, waardoor het mogelijk is om geheel nieuwe apparaattypes te creëren, bijv. lasers, tunneling microscopen en een verscheidenheid aan transistoren. Een extra pluspunt, zij merken op, is dat omdat de afgewerkte producten uitzonderlijk dun zijn, ze kunnen worden gebogen om het maken van circuits van vrijwel elke vorm mogelijk te maken. De circuits zijn ook transparant, wat betekent dat ze waarschijnlijk kunnen worden gebruikt voor nieuwe soorten persoonlijke technologie-apparaten (huidpatches of die die in kleding kunnen worden genaaid, bijvoorbeeld) of als onderdeel van verborgen sensoren. Het team is van plan om vervolgens te werken aan het integreren van isolerende lagen in hun kleine circuits, waardoor nog meer exotische circuits kunnen worden gecreëerd.

© 2014 Fys.org