只有几个原子厚的二维材料可以表现出一些令人难以置信的特性,例如极其有效地携带电荷的能力,这可以提高下一代电子设备的性能。但将2D材料集成到计算机芯片等设备和系统中是出了名的困难。这些超薄结构可能会被传统的制造技术损坏,这些技术通常依赖于化学物质的使用、高温或蚀刻等破坏性工艺。为了克服这一挑战,麻省理工学院和其他地方的研究人员开发了一种新技术,可以在一个步骤中将2D材料集成到设备中,同时保持材料表面和由此产生的界面的原始性和无缺陷。

  他们的方法依赖于纳米级的工程表面力,以允许2D材料物理堆叠到其他预构建的器件层上。由于2D材料完好无损,研究人员可以充分利用其独特的光学和电学特性。他们使用这种方法来制造2D晶体管阵列,与使用传统制造技术生产的器件相比,该阵列实现了新的功能。他们的方法用途广泛,可以与许多材料一起使用,在高性能计算、传感和柔性电子领域有着不同的应用。为了制造电子设备,它们在载体基底上形成金属和绝缘体的混合表面。然后将该表面剥离并翻转,以显示包含所需设备的构建块的完全光滑的顶部表面。这种平滑度很重要,因为表面和2D材料之间的间隙会阻碍范德华相互作用。然后,研究人员在完全清洁的环境中单独制备2D材料,并使其与制备的器件堆叠直接接触。未来,研究人员希望在这个平台上进行构建,从而能够集成各种2D材料库,在不受加工损伤影响的情况下研究其固有特性,并开发利用这些卓越功能的新设备平台。

  资讯来源:麻省理工学院官网