Китайские исследователи разработали новый метод производства кристаллов, который значительно улучшает управляемость их структур, говорится в исследовательской статье, опубликованной в журнале Science.
Об этом сообщило Информационное агентство Синьхуа.
Кристаллы являются незаменимым ключевым материалом в современных компьютерах, средствах связи, авиации и лазерных технологиях. Ожидается, что новый метод их производства повысит вычислительные мощности чипов и послужит новому поколению электронных и фотонных интегральных схем.
Традиционный метод получения кристаллов большого размера заключается в нанесении на поверхность атомов мелких кристаллических частиц слоями "снизу вверх". Этот метод ограничен необходимостью тщательного отбора типов и методов распределения атомов для успешного отложения и формирования кристаллов.
"Когда число атомов непрерывно увеличивается, расположение атомов постепенно становится неконтролируемым. Вскоре накапливаются примеси и дефекты, влияющие как на чистоту, так и на качество кристалла", – отметил профессор Института физики Пекинского университета Лю Кайхуэй.
Ученые разработали новый метод точного управления расположением атомов, позволяющий увеличить скорость роста кристаллов до 50 слоев в минуту, при этом общее количество максимально может достигать 15 тыс.
Атомное расположение каждого слоя полностью параллельное и точно контролируемое, что эффективно предотвращает накопление дефектов при росте кристаллов и улучшает управляемость структуры.
Исследователи применили этот новый метод для получения семи типов двумерных кристаллов.
"Толщина монослоя двумерных кристаллов составляет всего 0,7 нанометра", – отметил профессор. "Когда их используют в транзисторах интегральных схем, интеграция чипов значительно улучшается".
"Плотность расположения транзисторов на чипе размером с ноготь может значительно увеличиться для обеспечения большей вычислительной мощности", – добавил он.
Такие кристаллы также могут быть использованы для преобразования частоты света в инфракрасном диапазоне, что, как ожидается, будет способствовать применению ультратонких оптических чипов.
