原子レベルの薄さのトランジスタと回路を大規模に化学的に組み立てる

タイトル	原子レベルの薄さのトランジスタと回路を大規模に化学的に組み立てる
著者紹介	マーヴィン・チャオ、ユー・イェ、イーモ・ハン、ヤン・シャ、ハニュウ・ズー、ユアン・ワン、デビッド・A・ミュラー、シャン・シアン
日付	12/15/2015
土居	10.1038/nnano.2016.115
はじめに	集積回路の高機能化、高性能化、小型化に対する継続的な要求から、従来のシリコンを超える先端材料の開発が必要とされている。カーボンナノチューブや半導体ナノワイヤが有望視される一方で、大量生産には複雑な製造要件が必要であるため、その普及にはハードルがある。ギャップレス・グラフェンや半導体性遷移金属ジカルコゲナイド（TMDC）などの2次元（2D）材料は、その原子レベルの薄さ、化学的堅牢性、拡張性により、有力な代替材料となる。しかしながら、2次元電子構造用の金属および半導体原子薄膜の正確な空間配置を達成することは、依然として大きなハードルであり、原子元素を現代の電子システムに統合する妨げとなっている。この研究では、導電性グラフェンと直接横方向に接触する二硫化モリブデン（MoS2）単層の大規模な空間制御合成について詳述する。微視的分析により、単層MoS2がグラフェン端で核生成し、横方向の2次元ヘテロ構造を形成していることが確認された。これらのヘテロ構造から化学的に組み立てられた2次元原子トランジスタは、高いトランスコンダクタンス（10μS）、驚異的なオンオフ比（10^6）、注目すべき移動度（20cm^2 V^-1 s^-1）を示した。さらに、原子レベルの薄さの導電・半導体結晶に固有の精密なサイト選択性により、最大70の高電圧利得を示すヘテロ構造NMOSインバータを含む2次元論理回路を構築した。この2次元ヘテロ構造のスケーラブルな化学的組み立て法は、2次元電子回路とコンピューティングの新時代を切り開く可能性を秘めている。
引用	Mervin Zhao, Yu Ye and Yimo Han et al. Chemical assembly of atomically thin transistors and circuits in large scale.2015.DOI: 10.1038/nnano.2016.115
エレメント	カーボン（C） , モリブデン (Mo) , 硫黄 (S) , ケイ素 (Si)
材料	クリスタル
産業	エレクトロニクス