Stanfordin yliopiston sähkötekniikan apulaisprofessori Eric Popin johdolla on osoitettu, miten on teollisesti mahdollista valmistaa vain kolmen atomin paksuisia piirejä ja materiaaleja. Näiden ohut materiaalit olisivat läpinäkyviä ja joustavia.
Tutkijaryhmän tavoitteena oli kehittää prosessi yksikerroksisten tai kaksiulotteisten sirujen valmistamiseksi. Työryhmä aloitti valmistamalla molybdeenidisulfidikiteen tarpeeksi suureksi – noin peukalonkynnen kokoiseksi – piiriä varten.
Ryhmä valmisti arkin saostamalla kolme kerrosta atomeja kiderakenteeksi, joka on 25 miljoonaa kertaa leveämpi kuin se on paksu. Se saavutettiin tarkoitukseen viritetyllä CVD-prosessilla. Kiteen valmistuksen lisäksi tutkijoiden oli kuvioitava materiaali sähköisiksi kytkimiksi ja ymmärrettävä niiden toimintaa.
Tutkijoiden mukaan tarvitaan erittäin puhtaat olosuhteet, jotta molybdeenidisulfidin kerroksiin saadaan hyvät metallikontaktit. Runsaasti uutta kokeellista tietoa tuottaneen laboratoriotyön ansiosta on mahdollista työstää tarkkoja tietokonemalleja uusista materiaaleista ja auttaa ennustamaan niiden kollektiivista käyttäytymistä piirikomponentteina.
Piirietsaukseen tutkijaryhmä käytti standardeja menetelmiä. Tämän osuuden he tekivät USA:n presidentin vaalikampanjan aikana, joten he kaiversivat ”kankaalleen” nanomittakaavan muotokuvat kahdesta ehdokkaasta. KOlmen atomin paksuiselle pinnalle etsattiin myös Stanfordin logo (kuvassa).
Veijo Hänninen