MIT の研究者は Graphene そっくりの二硫化モリブデンから電子部品を作り出します

Published on August 23, 2012 at 12:16 PM

graphene の発見は、材料電子工学からの光学構造材料ににすべてのための使用のまわりでちょうど 1 個の原子の厚く、所有の例外的な強さおよび他の新しい特性、研究のなだれを開始しました。 しかしちょうど始めだった新しい研究は提案します: 二次元材料の家族全員は現代生活の多くの面を変更できるアプリケーションのためのより広い可能性を開発するかもしれません。

最新の 「新しい」材料、第 2 形式の2二硫化モリブデン (MoS) - 長年に渡って実際に使用されたが、ないスイス連邦共和国で研究者によって前に - 最初に年ちょうど記述されていました。 しかしその年に、 - 非常に限られた結果を用いる graphene から電子回路を構築するためにだれが数年の間 (無線周波アプリケーションを除く) 努力したか MIT MoS からいろいろ電子部品を作ることに - の研究者は既に成功してしまいました2。 彼らは材料が組み込みの表示画面が付いているガラスに埋め込まれた電子工学の衣類に光る全壁からの根本的に新製品で、案内を助けることができることを言います。

図表は MIT のチーム、二硫化モリブデンによって使用される材料の平らシートの構造を示します。 モリブデン原子は黄色の小ガモおよび硫黄原子で示されています。 Wang の画像礼儀等。

新しい材料からの複雑な電子回路の生産のレポートはオンライン今月ジャーナル Nano 文字の出版されました; ペーパーはハン Wang およびリリー Yu によって、電気工学の部門の大学院生およびコンピュータ・サイエンス書かれます (EECS); 、 Tomás Palacios EECS のエマニュエル E. Landsman の助教授; そしてのそして他の所で他 MIT。

Palacios は graphene および MoS が二次元材料の2 研究の新しい王国のちょうど始めであることを彼が考えることを言います。 「それは最後の 20 の電子工学の最もエキサイティングな時間ですまたは 30 年」と彼は言います。 「それは電子材料および装置の全く新しい領域に開発していますドアを」。

graphene、自体のようにグラファイト、二硫化モリブデンの第 2 形式は産業潤滑油として多くの年の間使用されました。 しかしそれはずっと去年までの電子デバイスについては第 2 プラットホームとして決してスイス大学 EPFL の科学者が材料のトランジスターを作り出す前に、見られていません。

MIT の研究者は処置にすぐに振れました: イHsien リーの EECS の助教授のグループの Jing Kong postdoc は、化学気相堆積プロセスを使用して材料の大きいシートを作るよい方法を見つけました。 リーはこの方法を台湾のそして改良された中央研究院であったJong 李と働いている間 MIT へ来ることの後でそれ思い付きました。 Palacios、 Wang および Yu はリーがなしたシートの電子回路のブロックの作成にそれからセットしました、また MoS2 で新しいペーパーで記述されている作業のために使用された薄片は機械方法によって作り出しました。

Wang は彼の博士論文の研究のための graphene の回路を構築するために容易なそれずっと新しい材料とすること大いに見つけられて努力していました。 graphene との進歩へ 「屈強なネック」がありました、彼はその材料が bandgap - 論理のトランジスター、基本的なコンポーネントおよびメモリ回路を作成することを可能にする主特性 -- に欠けているので、説明します。 bandgap を作成するために graphene が厳しい方法で修正される必要がある間、 MoS2 は 1 とちょうど自然に来ます。

bandgap、 Wang の欠乏は説明しましたり、 graphene から成っているスイッチによって 「それをつけることができるそれを消すことができないことを意味します。 それは」。デジタル論理をすることができないことを意味します 従って人々に - 二硫化モリブデンが共有するように graphene の異常な特性のいくつかを共有するが持っていましたり、またこの抜けた品質があります材料を捜す幾年もの間。

それが大きいシートにそれを作ることの MIT そして他の実験室の進行中の作業のおかげで潤滑油およびとして既に広く作り出されるので、実用的な使用のための材料の生産の上の位取りは他の新しい材料とより大いに容易な、 Wang および Palacios が言うべきです。

Wang および Palacios は材料のいろいろ基本的な電子デバイスを製造できました: 反対に入力電圧を切替えるインバーター、; 否定論履積ゲート、ほとんど種類の論理演算を遂行するために結合することができる基本の論理素子; メモリデバイス、すべての計算装置の主要部分の 1; そして正確に調整された波の出力を作り出すことができる 12 の相互接続されたトランジスターから成っているリングの発振器と呼出されるより複雑な回路。

Palacios は新しい材料の 1 つの潜在的なアプリケーションがテレビおよび別のトランジスターが表示の各ピクセルを制御するコンピュータのモニタのような大画面の表示であることを言います。 材料が厚くちょうど 1 分子 - 慣習的なトランジスターのために使用され、厚く何百万でなければの原子ならない非常に浄化されたケイ素とは違って - であるので非常に大きい表示は無限少の量だけの原料使用します。 これは可能性としては費用および重量を減らし、エネルギー効率を改善できます。

将来、それはまた全く新しい種類の装置を可能にすることができます。 材料が発光装置を作るのに、他の第 2 材料と組み合わせて使用できます。 1 つの球根からポイント光源を作り出すかわりに、全体の壁は、より柔らかい作成光るためにより少なく明らかなライト作ることができます。 同様に、携帯電話のアンテナそして他の回路部品はより少ない力を必要とし、衣類に組み込むことができるはるかに敏感なアンテナを提供するファブリックに編まれるかもしれませんと Palacios は言います。

材料は薄く完全に透過である、事実上他のどの材料でも沈殿させることができますほどであり。 例えば、 MoS は2 ガラスに加えることができま家またはオフィスの接眼レンズまたは Windows のペアに構築された表示を作り出します。

Palacios、 Kong、 Wang、 Yu およびリーに加えて、作業は大学院生アレン Hsu および MIT の関係団体 Yumeng Shi によって、米国陸軍の研究所の研究者を持つ Matthew Chin および Madan Dubey、および台湾の中央研究院のあったJong 李遂行されました。 作業は海軍研究の米国のオフィス、材料のための Microelectronics Advanced Research Corporation の焦点の中心、全米科学財団および軍隊研究所によって資金を供給されました。

ソース: MIT

Last Update: 23. August 2012 13:26

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