Современные технологии наращивания слоёв на подложках работают по принципу осаждения материала из точки распыления на поверхность. Однако для нанесения плёнок толщиной в один или максимум три атома на пластины диаметром больше 2 дюймов (5 см) данная технология не предназначена. Таким образом для массового производства современных процессоров эта технология не подходит. Но китайские ученые нашли способ обойти это ограничение при помощи контактного метода выращивания пленки, при котором активный материал входит в контакт с подложкой по всей поверхности сразу, давая равномерный рост пленки во всех точках. При помощи данной технологии можно выращивать пленки различного состава и даже накладывать разнородные пленки друг на друга.
Ученые выбрали для своих дальнейших исследований и создания готовой технологии транзисторы из сульфида молибдена, являющегося типичным представителем 2D материалов с толщиной около 1 нм. Такой транзистор значительно превосходит по производительности своего кремниевого аналога такой же толщины. На каждом уровне эти 2D-материалы могут работать независимо, благодаря их структурированному слоистому размещению. Это позволит в дальнейшем увеличить количество транзисторов и продлить действие закона Мура.
Также уже создан проект установки для выращивания тонких пленок в массовых объемах. Одна такая установка может выпускать до 10 тысяч 300-мм подложек в год. Технология подходит для покрытия подложек графеном, что позволит внедрить материал в производство чипов.
Несмотря на это говорить о производстве таких процессоров в ближайшей перспективе пока рано. На сегодня 2D-материалы толщиной в один атом только исследуются для использования в структурах транзисторов и в других качествах. До массового производства подобных решений еще очень далеко, но уже сейчас это важнейшее и одно из самых перспективных направлений развития современной наноэлектроники, способное совершить реальный прорыв во всей отрасли, что отлично понимают китайские специалисты и корпорации.
