두 가지 기술적 혁신으로 고품질 2D 재료 제작 가능

[아름이]

두 가지 기술적 혁신으로 고품질 2D 재료 제작 가능
배상훈의 작업, 공동 작업자는 차세대 전자 제품을 더 빠르게 만들고 전력을 적게 사용합니다.
날짜:
2023년 1월 18일
원천:
세인트루이스에 있는 워싱턴 대학교
요약:
연구원들은 전자 제품의 실리콘을 더 높은 성능과 더 낮은 전력 소비를 제공하는 동시에 확장성을 제공하는 재료로 대체할 방법을 모색해 왔습니다. 국제 팀은 차세대 전자 장치에 전력을 공급할 수 있는 고품질 2D 재료를 개발하기 위한 유망한 프로세스를 개발하여 이러한 요구를 해결하고 있습니다.

연구원들은 전자 제품의 실리콘을 더 높은 성능과 더 낮은 전력 소비를 제공하는 동시에 확장성을 제공하는 재료로 대체할 방법을 모색해 왔습니다. 국제 팀은 차세대 전자 장치에 전력을 공급할 수 있는 고품질 2D 재료를 개발하기 위한 유망한 프로세스를 개발하여 이러한 요구를 해결하고 있습니다.

1월 18일 네이처 (Nature) 에 발표된 다기관 연구를 주도한 3명의 연구원 중 한 명인 배상훈 조교수(세인트루이스 워싱턴대 매켈비 공과대학)는 그의 박사 학위와 함께 학생 Justin S. Kim과 박사후 연구원 Yuan Meng.

두 가지 기술적 혁신을 포함하는 이 작업은 전이 금속 디칼코게나이드(TMD)로 알려진 반도체 재료를 성장시키는 방법이 장치를 더 빠르게 만들고 전력을 덜 사용할 것이라고 보고한 첫 번째 작업입니다.

김지환 매사추세츠 공과대학 기계공학부 부교수와 재료공학부 부교수, 박진홍 성균관대 정보통신공학부 교수와 전자전기공학부 교수가 공동으로 주도했다. 대학은 새로운 재료를 만들기 위해 매우 어려운 세 가지 과제를 극복해야 했습니다. 웨이퍼 규모에서 성장하는 동안 불규칙한 두께를 방지합니다. 웨이퍼 규모의 수직 이종 구조.

배 교수는 3D 소재가 표면이 고른 소재가 되기 위해 거칠고 매끄럽게 하는 과정을 거친다고 말했다. 그러나 2D 재료는 이 프로세스를 허용하지 않아 표면이 고르지 않아 대규모의 고품질 균일한 2D 재료를 갖기가 어렵습니다.

"우리는 고품질 2D 재료 성장의 모든 큰 문제가 해결되도록 2D 재료의 운동 제어를 용이하게 하는 기하학적 제한 구조를 설계했습니다."라고 Bae는 말했습니다. "동역학 제어가 용이해져서 더 짧은 생육 시간 동안 자체 정의된 파종만 재배하면 되었습니다."

팀은 층별 성장에 의해 웨이퍼 규모 또는 대규모에서 단일 도메인 이종접합 TMD를 시연함으로써 또 다른 기술적 돌파구를 마련했습니다. 핵의 성장을 제한하기 위해 그들은 화합물로 만들어진 다양한 기질을 사용했습니다. 이러한 기판은 측면 에피택시 형성을 방지하고 수직 성장을 강요하는 물리적 장벽을 형성했습니다.

Bae는 "우리는 우리의 제한된 성장 기술이 웨이퍼 규모에서 단일 도메인 층별 이종접합을 구성할 수 있게 함으로써 2D 재료 물리학의 모든 위대한 발견을 상용화 수준으로 가져올 수 있다고 믿습니다."라고 말했습니다.

Bae는 다른 연구자들이 이 물질을 수십에서 수백 마이크로미터의 매우 작은 크기로 연구하고 있다고 말했습니다.

배 대표는 "고품질 소재를 대규모로 생산해 문제를 해결할 수 있어 규모를 키웠다"고 말했다. "우리의 성과는 산업 환경에 적합한 2D 재료를 위한 강력한 토대를 마련할 것입니다."

출처 : https://www.sciencedaily.com/