Nopeaa 2D-materiaalien käsittelyä

Kaavioesitys 2D-materiaalien atomitasoisesta manipuloinnista, jossa paksut kiekkomittakaavan 2D-materiaalit jaetaan yksittäisiin yksikerroksisiin osiin.

(22.10.2018) Tiedemaailmassa on tehty monia mielenkiintoisia löytöjä 2D-materiaaleihin liittyen.

Kuitenkin perusmateriaalin erottaminen 2D-lehtisiksi käytännön elektroniikassa käytettäväksi on osoittautunut vaikeaksi kaupallisessa mittakaavassa.

Nyt MIT:n mekaniikan laitoksella työskentelevät tutkijat ovat kehittäneet tekniikan kerätä 2D-materiaalia kahden tuuman kiekoksi vain muutamassa minuutissa. Ne voidaan sitten edelleen pinota yhteen elektronisen laitteen muodostamiseksi tunnin kuluessa.

”Tekniikka voi avata mahdollisuuden kaupallistaa elektronisia laitteita erilaisiin 2D-materiaaleihin perustuen,” toteaa tutkimusta johtanut apulaisprofessori Jeehwan Kim.

Tutkijat ovat osoittaneet voivansa erotella yksikerroksisia 2D-materiaaleja kiekkojen mittakaavassa ja sen jälkeen pinota niitä helposti kiekkotason 2D- materiaaleiksi.

Tutkijat kasvattivat ensin safiirikiekkojen päälle paksun pinon 2D-materiaalia. Sitten he saostivat tukevan nikkelikalvon pinon päälle. Koska 2D-materiaalit tarttuvat paljon vahvemmin nikkeliin kuin safiiriin, nikkelikalvon nosto irrotti koko pinon kiekolta.

Myös nikkelin ja yksittäisten 2D-materiaalikerrosten välinen tartunta on vahvempi kuin eri kerrosten välillä. Kun toinen nikkelikalvo sijoitettiin pinon pohjaan, tutkijat pystyivät irrottamaan yksittäisiä, yhden atomin paksuisia 2D-materiaalin monokerroksia.

Kun nikkelikalvon kerätty ensimmäinen yksikerros on siirretty halutulle substraatille, prosessi voidaan toistaa jokaiselle kerrokselle.

Menetelmää voidaan käyttää erilaisten yksikerroksisten 2D-materiaalien, kuten puolijohteiden, metallien ja eristeiden, tuottamiseen, jotka voidaan sitten pinota yhteen muodostamaan elektronisen laitteen 2D-heterorakenteet.

Tutkijat ovat osoittaneet tekniikan toimivuutta valmistamalla kenttävaikutustransistoreja, joiden paksuus on vain muutamia atomeja. He aikovat jatkossa soveltaa tekniikkaa kehittäen joukon elektronisia laitteita, kuten haihtumaton muistiryhmä ja joustavat laitteet, joita voidaan käyttää iholla.

Aiheesta aiemmin:

Taipuisaa elektroniikkaa arvokkaista materiaaleista

Tavoitteena kvanttitietokone

Uusin kirjani esittelee kvanttitietokoneen toimintaa yleisellä tasolla ja käsittelee aiheen tiedemaailman tämänhetkisiä saavutuksia.

Esiin tulee myös futuristisimman tavoitteen ja tämän hetken saavutusten syvä kuilu. Toisaalta kvanttitietotekniikka on jo toteutumassa tietyillä rajallisilla resursseilla ja tavoitteilla. Ja onko alalla kilpailevia tekniikoita.

Tutkijapiireissä kvanttitietokoneen tuloon uskotaan aika vahvasti. Osittain voidaan sanoa että se on jo todellisuutta mutta onko se saavutettavissa tasolle jolle sitä eniten hehkutettiin.

Kirja on saatavissa nyt myös englannin kielisenä Aiming for Quantum Computer –versiona.

Kirjat ja niiden e-kirjaversiot on hankittavissa kustantajan Books on Demand kirjakauppaosiosta ja erilaisista nettikirjakaupoista.

Tutustu kirjan sisällysluetteloon.


Aiemmat uutiset

Tekoälyä MEMS-piireihin (19.10.2018)
Yksittäinen piipalkki (punainen) sekä sen ohjailun (keltainen) ja luennan (vihreät ja siniset) elektrodit, toteuttavat MEMS-piirin, joka kykenee käsittelemään erilaisia..

Taajuuskampa, laser ja resonaattori samalle piirille (18.10.2018)
Columbia Engineeringin tutkijat kertovat rakentaneensa Kerr-tyyppisen taajuuskampageneraattorin, joka ensimmäistä kertaa integroi laserin ja mikroresonaattorin näin..

Valon ja aineen vuorovaikutuksia kaksiulotteisissa (17.10.2018)
Tutkimukset valon ja aineen vuorovaikutuksista voi johtaa parempiin elektroniikka- ja optoelektronisiin laitteisiin. Rensselaerin apulaisprofessori Sufei Shin tutkimusjulkaisu..