Китайські вчені вигадали швидкозростаючі кристали

Китайські вчені розробили новий метод виробництва кристалів, що значно покращує керованість їхніх структур.

Як повідомляє Інформаційне агентство Сіньхуа, опис роботи опубліковано в журналі Science.

Традиційний метод отримання кристалів великого розміру полягає у нанесенні на поверхню атомів дрібних кристалічних частинок шарами "знизу догори". Цей метод обмежений необхідністю ретельного відбору типів та методів розподілу атомів для успішного відкладення та формування кристалів.

"Коли кількість атомів безперервно збільшується, розташування атомів поступово стає неконтрольованим. Згодом накопичуються домішки та дефекти, що впливають як на чистоту, так і на якість кристала", – розповів професор Інституту фізики Пекінського університету Лю Кайхуей.

Вчені розробили новий метод точного керування розташуванням атомів, що дозволяє збільшити швидкість зростання кристалів до 50 шарів за хвилину, при цьому загальна кількість максимально може досягати 15 тис.

Атомне розташування кожного шару повністю паралельне і точно контрольоване, що ефективно запобігає накопиченню дефектів при зростанні кристалів та покращує керованість структури. Дослідники застосували цей новий метод для одержання семи типів двовимірних кристалів.

"Товщина моношару двовимірних кристалів становить лише 0,7 нанометра. Коли їх використовують у транзисторах інтегральних схем, інтеграція чипів значно покращується. Щільність розташування транзисторів на чипі розміром з ніготь може значно збільшитися для забезпечення більшої обчислювальної потужності", – зазначив професор.

Такі кристали можуть бути використані для перетворення частоти світла в інфрачервоному діапазоні, що дозволить застосовувати їх у виробництві ультратонких оптичних чіпів. Крім того, автори розробки вважають, що новий метод отримання кристалів підвищить обчислювальні потужності чипів і стане основою появи нового покоління електронних і фотонних інтегральних схем.