Ученые из Федеральной политехнической школы в Лозанне (Швейцария) представили образец флэш-памяти, который, возможно, даст начало новому поколению устройств. В нем используются графен и молибденит (материалы с замечательными электронными свойствами) – новая микросхема сочетает минимальный размер и энергопотребление с улучшенными показателями быстроты и емкости, сообщает Science World Report. «В создании нашего устройства памяти мы соединили уникальные электронные свойства молибденита (дисульфида молибдена, MoS2) и удивительную проводимость графена», – рассказывает Андраш Киш (Andras Kis), автор проекта и глава Лаборатории наноэлектроники и наноструктур при Школе.
У молибденита и графена много общего. Оба материала могут преодолеть ограничения физического характера, присущие кремниевым микросхемам и электронным транзисторам, которые мы сейчас используем. Двухмерная химическая структура – оба вещества образуют слой толщиной лишь в один атом – предоставляет им огромные возможности в плане миниатюризации и эксплуатационной гибкости.
Графен – один из лучших на сегодняшний день проводников, а молибденит – отличный полупроводник. У молибденита, в отличие от графена, идеальная зонная структура: электрические зоны не перекрываются, и расстояние между ними составляет менее 3.5 эВ. Поэтому он легко переключается из положения «включено» в положение «выключено», и расходует меньше электричества.
Киш и его коллеги построили полевой транзистор (похожий на бутерброд). В середине (вместо кремния) тонкий слой молибденита направляет электроны. Под ним – графеновые электроды, доставляющие электричество к слою MoS2. Наконец, наверху – тоже элемент из нескольких слоев графена: он захватывает электрический заряд и, таким образом, хранит данные.
«Сочетание этих двух материалов позволяет нам существенно двинуть миниатюризацию вперед. С помощью такого транзистора мы сможем изготовить гибкие наноэлектронные приборы», – объясняет Киш. Поскольку молибденит тоньше кремния, и, следовательно, более чувствителен к электрическому заряду, он поможет радикально улучшить устройства хранения данных, утверждает ученый.