tweedimensionale materialen kunnen worden gebruikt om kleinere, high-performance transistors traditioneel gemaakt van silicium, volgens Saptarshi Das, assistent-professor in de technische wetenschappen en mechanica (ESM) aan het Penn State's College of Engineering.

Das en zijn medewerkers rapporteren in Natuurcommunicatie op tests om de technologische levensvatbaarheid van transistors gemaakt van 2D-materialen te bepalen. Transistors zijn kleine digitale schakelaars in mobiele telefoons, computer circuits, slimme horloges en dergelijke.

"We leven in een digitale en verbonden wereld gedreven door data, Das zei. "Big data vereist meer opslag- en verwerkingskracht. Als u meer gegevens wilt opslaan of verwerken, je moet steeds meer transistors gebruiken."

Met andere woorden, naarmate de moderne technologie steeds compacter wordt, dus moeten transistoren, die worden beschouwd als de bouwstenen van computerverwerking.

Silicium, een 3D-materiaal dat al zes decennia wordt gebruikt om transistors te maken, kan niet kleiner worden geproduceerd, volgens Das, waardoor het gebruik ervan in transistors steeds uitdagender wordt.

"Het is moeilijk om siliciumtransistors te maken die maar een paar atomen dik zijn, ' zei Das.

Eerdere onderzoeken hebben uitgewezen dat de 2D-materialen, als een alternatief, kan 10 keer dunner worden vervaardigd dan de siliciumtechnologie die momenteel in de praktijk wordt toegepast.

In de huidige studie, onderzoekers kweekten monolaag molybdeendisulfide en wolfraamdisulfide met behulp van een metaal-organische chemische dampafzettingstechniek verkregen van het 2-D Crystal Consortium NSF Materials Innovation Platform (2DCC-MIP) in Penn State.

Om te begrijpen hoe de nieuwe 2D-transistors presteren, de onderzoekers analyseerden statistische metingen zoals gezien in relatie tot drempelspanning, helling onder de drempel, verhouding van maximale tot minimale stroom, mobiliteit van veldeffectdragers, contactweerstand, aandrijfstroom en draaggolfverzadigingssnelheid.

De tests bevestigden de levensvatbaarheid van de nieuwe transistors, bewijzen dat de technologie nu door kan gaan naar productie en ontwikkeling, volgens Das.

"Deze nieuwe transistors kunnen helpen de volgende generatie computers sneller te maken, energiezuiniger en bestand tegen meer gegevensverwerking en -opslag, ' zei Das.