超薄型2D材料が次世代トランジスタへの道を開く

ペンシルベニア州立大学工学部のサプタルシ・ダス教授によると、二次元材料は、従来シリコンで作られてきたトランジスタよりも小型で高性能なトランジスタの作成に使用できます。彼と彼のチームは、2D材料から作られたトランジスタの技術的実現可能性を判断するためのテストを実施しました。

「私たちはデータによって駆動されるデジタルで接続された世界に生きています」とダス氏。「ビッグデータにはストレージと処理能力の増加が必要です。より多くのデータを保存または処理したいなら、より多くのトランジスタを活用する必要があります。」つまり、現代技術がよりコンパクトになるにつれて、トランジスタもそうならなければなりません。

60年間トランジスタ製造に使用されてきた3D材料であるシリコンは、これ以上小さく製造できないとダス氏は述べており、トランジスタでの使用がますます困難になっています。しかし、過去の研究では、代替案として2D材料が、現在実践されているシリコン技術より10倍薄く製造できることが判明しています。

この研究では、研究者たちはペンシルベニア州立大学の2D結晶コンソーシアムNSF材料イノベーションプラットフォーム（2DCC-MIP）から得た金属有機化学気相成長法を用いて、単層モリブデンジスルフィドとタングステンジスルフィドを成長させました。

新しい2Dトランジスタの性能を理解するため、研究者たちは閾値電圧、サブスレッショルドスロープ、最大/最小電流比、電界効果キャリア移動度、接触抵抗、ドライブ電流、キャリア飽和速度に関連する統計的指標を分析しました。

テストは新しいトランジスタの実現可能性を確認し、技術が製造と開発に進めることを証明したとダス氏は述べています。「これらの新しいトランジスタは、次世代コンピューターをより高速に、よりエネルギー効率良く、より多くのデータ処理と保存に耐えられるものにするのに役立ちます」と彼は語っています。

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