Sitten grafeenin löytämisen jälkeen tiedemiehet ovat kehitelleet monenlaisia kaksiulotteisia materiaaleja. Korkealaatuisten, kiteisten 2D-materiaalien kasvattaminen on kuitenkin osoittautunut merkittäväksi haasteeksi. Kaksi Penn State yliopistossa julkaistua tutkimustyötä tarjoavat nyt perustaa tuottaa kiekkotasoisia kaksiulotteisia kiteitä ja niistä elektronisia piirejä teollisessa mittakaavassa.
Professori Joan Redwingin johtamassa työssä tutkijat kehittivät prosessin volframi-diseleenin yksittäiskiteiden atomisesti ohuiden kalvojen valmistamiseksi suurialaiselle safiirisubstraateille. - Tähän saakka suurin osa 2D-rakenteista on valmistettu pienillä hiutaleilla, jotka on kuorittu bulkkikiteestä, toteaa Redwing.
Kehitetty prosessi käyttää safiirialustaa, jonka kidekuvio orientoi kalvon kasvua kemiallisessa höyrystysprosessissa. Sen ja lämmityksen avulla saadaan yhtenäisellä kuvioinnilla muodostuva suurialainen ja laadukas kaksiulotteisen materiaalin kalvo.
Aiheeseen liittyvässä toisessa tutkimustyössä professori Joshua Robinson luo perustietämystä siitä, miten tuottaa teollisesti synteettisiä 2D-puolijohteita näistä suurikokoisista kalvoista.
- Tämän työn ensisijainen merkitys on ollut ymmärtää ulkoiset tekijät, joiden avulla voidaan saada laadukasta 2D-materiaalia, toteaa Robinson. Tutkijat havaitsivat, että kasvatukseen liittyy myös muita tekijöitä, jotka vaikuttavat kykyyn saada hyvä elektronien liikkuvuus tai nopeat transistorit.
Tutkimuksessa havaittiin, että safiirisubstraatin ja yksikerroksisen kalvon välillä on vahva vuorovaikutus, jolloin substraatti dominoi ominaisuuksia. Näiden haasteiden voittamiseksi tutkijat kasvattivat kaksi tai kolme kerrosta, jotka paransivat suorituskykyä 20-100-kertaisesti.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 16.2.2018
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
