Onderzoekers bedenken nieuwe manier om 2D chips te bouwen

Door


2D chips zijn halfgeleiders die van zogenaamde 2D materialen worden gemaakt. Het voordeel van zulke chips is dat ze flexibel en transparant zijn en dus kunnen ingezet worden in bijvoorbeeld vouwbare, doorzichtige schermen.  Hoewel het in 2004 allemaal begon met een potlood en stukje plakband (gevolgd door een nobelprijs in 2010), is grafeen nu naar de achtergrond verdrongen in de 2D-halfgeleiderwereld. Het is nu al TMDC (Transition metal dichalcogenides) wat de klok slaat, met MoS2 een voorbeeld van zo een TMDC.

Traditioneel worden 2D chips gemaakt via een complex process van etsen en materiaal bijgroeien op een substraat. Elk zo een stap neemt veel tijd in beslag, is duur en heeft het risico om defecten te creëren die de kwaliteit van de chip negatief kunnen beinvloeden. Onderzoekers van MIT publiceerden een nieuwe manier die voordelen met zich meebrengt zoals hoge resolutie en een zeer goede homogeniteit. Echter, het maakt vooral komaf met de eerdergenoemde nadelen van etsen en bijgroeien.

De onderzoekers slaagden er in het materiaal van het groeisubstraat los te maken op een manier waarmee ze hun groeisubstraat kunnen houden (normaal wordt deze weggegooid). Voor hun experiment gebruikten ze zowel enkele lukrake patronen als een functionele transistor, en zagen ze na 4 keer hergebruik geen slijtage op hun "mal".

Een gelijkaardige techniek bestond reeds, maar die had het nadeel dat de resulterende resolutie 100 micrometer was, en de elektrische geleidbaarheid te wensen overliet. Met de huidige verbeterde techniek is dat naar 1-2 micrometer teruggebracht, zonder impact op geleidbaarheid. Die resolutie is uiteraard nog niet te vergelijken met de 7-22nm van traditionele chips, maar de onderzoekers verwachten dat hun proof-of-concept makkelijk te schalen valt. Of en in hoeverre ze daar in zullen slagen, moeten we afwachten in een volgende paper van het onderzoeksteam.


Vandaag in het nieuws

*