Дводимензионалните материјали одамна се сметаат за еден од најважните кандидати за идните компјутерски чипови. Бидејќи се составени од еден или само неколку атомски слоеви, тие ветуваат транзистори што би биле уште помали, побрзи и поефикасни од денешните.
Но ново истражување на Техничкиот универзитет во Виена укажува на сериозна пречка што не се гледа во самиот материјал, туку на границата каде што тој се спојува со изолаторот. Кога 2Д полупроводникот се поставува врз диелектричен слој, меѓу нив може да остане речиси невидлив јаз на атомско ниво. Иако е широк само околу 0,14 нанометри, тој може значително да ги промени електронските својства на уредот.
Во модерните транзистори, струјата се контролира преку електрода наречена гејт, која мора да биде одвоена од активниот полупроводнички материјал со многу тенок изолатор. Колку се помали компонентите, толку поважно станува ова растојание. Кај многу комбинации на 2Д материјали и оксидни изолатори, слоевите не се врзуваат цврсто, туку ги држат слаби ван дер Валсови сили. Тоа остава празнина што ја ослабува капацитивната врска меѓу слоевите.
Токму оваа врска е критична за тоа колку прецизно гејтот може да го контролира транзисторот. Ако таа ослаби, предностите на ултратенкиот материјал можат да се изгубат во реален уред, без разлика колку добри се неговите својства кога се разгледува изолирано. Според истражувачите, тоа поставува физичка граница за минијатуризацијата и може да направи дел од денешните ветувачки пристапи непрактични за индустриска примена.
Ова е важна порака за полупроводничката индустрија, бидејќи развојот на нови генерации чипови бара огромни инвестиции и долги циклуси на тестирање. Истражувањето сугерира дека не е доволно да се избере одличен 2Д материјал, како графен или молибден дисулфид. Активниот слој и изолаторот мора да се проектираат како заеднички систем уште од почеток.
Едно можно решение се материјали што се поврзуваат многу поцврсто, така што полупроводникот и изолаторот се вклопуваат речиси како патент. Таквите системи би можеле да го отстранат проблематичниот атомски јаз и да ја зачуваат контролата што е потребна за помали транзистори.
Наодите, објавени во списанието Science, не значат дека 2Д материјалите ја губат својата иднина во електрониката. Напротив, тие покажуваат каде треба да се насочи вниманието: не само кон спектакуларните својства на поединечните материјали, туку кон интерфејсите што од нив прават вистински електронски уреди.
