La ley de Moore es una sugerencia empírica que establece que el número de transistores se duplica cada pocos años en los circuitos integrados (CI). Sin embargo, La ley de Moore ha comenzado a fallar porque los transistores ahora son tan pequeños que las tecnologías actuales basadas en silicio no pueden ofrecer más oportunidades de encogimiento.

Una posibilidad de superar la ley de Moore es recurrir a semiconductores bidimensionales. Estos materiales bidimensionales son tan delgados que pueden permitir la propagación de portadores de carga gratuita, a saber, electrones y agujeros en los transistores que transportan la información, a lo largo de un plano ultrafino. Este confinamiento de los portadores de carga puede potencialmente permitir la conmutación del semiconductor muy fácilmente. También permite que las vías direccionales para los portadores de carga se muevan sin dispersión y, por lo tanto, conduzcan a una resistencia infinitamente pequeña para los transistores.

Esto significa que, en teoría, los materiales bidimensionales pueden dar como resultado transistores que no desperdician energía durante su encendido / apagado. Teóricamente pueden cambiar muy rápido y también desconectarse a valores de resistencia de cero absoluto durante sus estados no operativos. Suena ideal ¡pero la vida no es ideal! En realidad, Todavía hay muchas barreras tecnológicas que deben superarse para crear semiconductores ultradelgados tan perfectos. Una de las barreras con las tecnologías actuales es que las películas ultrafinas depositadas están llenas de límites de grano, de modo que los portadores de carga se recuperan de ellos y, por lo tanto, aumenta la pérdida resistiva.

Uno de los semiconductores ultrafinos más interesantes es el disulfuro de molibdeno (MoS ₂ ) que ha sido objeto de investigación durante las últimas dos décadas por sus propiedades electrónicas. Sin embargo, obtención de MoS bidimensional a muy gran escala ₂ sin fronteras de grano ha demostrado ser un verdadero desafío. Usando cualquier tecnología actual de deposición a gran escala, MoS sin límites de grano ₂ que es esencial para la fabricación de circuitos integrados, aún se ha alcanzado con una madurez aceptable. Sin embargo, ahora investigadores de la Escuela de Ingeniería Química, La Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) ha desarrollado un método para eliminar tales límites de grano basado en un nuevo enfoque de deposición.

"Esta capacidad única se logró con la ayuda del metal galio en su estado líquido. El galio es un metal asombroso con un bajo punto de fusión de solo 29,8 grados C. Significa que a una temperatura normal de oficina es sólido, mientras se convierte en líquido cuando se coloca en la palma de la mano de alguien. Es un metal fundido, por lo que su superficie es atómicamente lisa. También es un metal convencional lo que significa que su superficie proporciona una gran cantidad de electrones libres para facilitar las reacciones químicas, "Sra. Yifang Wang, dijo el primer autor del artículo.

"Al acercar las fuentes de molibdeno y azufre a la superficie del metal líquido galio, pudimos realizar reacciones químicas que forman los enlaces molibdeno azufre para establecer el MoS deseado ₂ . El material bidimensional formado tiene una plantilla sobre una superficie atómicamente lisa de galio, por lo que está naturalmente nucleado y libre de límites de grano. Esto significa que por un segundo paso de recocido, pudimos obtener MoS de área muy grande ₂ sin límite de grano. Este es un paso muy importante para ampliar este fascinante semiconductor ultra suave ".

Los investigadores de la UNSW ahora planean expandir sus métodos para crear otros semiconductores bidimensionales y materiales dieléctricos con el fin de crear una serie de materiales que puedan usarse como diferentes partes de transistores.