Різні матеріали одноатомної товщини, в тому числі і напівпровідники, вважаються найбільш перспективними матеріалами для виготовлення світлодіодних дисплеїв, сонячних батарей і крихітних транзисторів. Але, широкому впровадженню таких матеріалів перешкоджає в більшості випадків відсутність технологій виробництва таких матеріалів у промислових масштабах. А якщо такі технології й існують, то отримані за їх допомогою матеріали мають досить велику кількість дефектів, які згубно впливають на їх електронні та оптичні характеристики. Група дослідників з Каліфорнійського університету в Берклі і Національної лабораторії імені Лоуренса розробили технологію, яка зробить можливим застосування одноатомних напівпровідникових матеріалів в самому найближчому часі. Адже ця технологія дозволяє виявити і усунути практично всі види дефектів матеріалу, що виникли в ході його виробництва.
Як повідомляє dailytechinfo.org, для виявлення і усунення дефектів плівка дисульфіду молібдену (MoS2) була поміщена в розчин однією з сильних органічних кислот. Ця кислота, активована за допомогою додаткових вивертів,
видалила з поверхні забруднення, витягла сторонні атоми домішок з кристалічної решітки дисульфіду молібдену і заповнила утворені пустоти відсутніми атомами за допомогою хімічного процесу, званого протонацією (protonation). У результаті фотолюмінесцентна ефективність матеріалу збільшилася від 1 до 100 відсотків.
"Наша робота дозволила одержати перший практично ідеальний оптоелектронний матеріал. Така чистота матеріалу є недосяжною навіть при використанні найдосконаліших методів його виробництва" - розповідає Алі Джейві (Ali Javey), професор з Каліфорнійського університету.
У своїх дослідженнях вчені використовували дисульфід молібдену як один з найбільш перспективних одноатомних напівпровідникових матеріалів. Товщина шару цього матеріалу дорівнює 0.7 нанометра, що менше товщини молекули ДНК, яка дорівнює 2.5 нанометрів. Цей матеріал є предметом підвищеного інтересу через низький рівень поглинання ним світла і досить високу механічну міцність, що робить його ідеальним кандидатом для виготовлення прозорих і гнучких електронних пристроїв, таких, як тонкоплівкові дисплеї.
Видалення дефектів одноатомних матеріалів дозволить поліпшити характеристики виготовлених з них транзисторів, які стануть основою нових цифрових чіпів, що володіють високою продуктивністю і споживаючих незначну кількість енергії під час своєї роботи. Крім цього, використання мікроскопічних транзисторів дозволить забезпечити виконання закону Гордона Мура ще досить довгий час.
