کوچک‌ترین ترانزیستور جهان با ضخامتی به اندازه سه اتم
براساس مقاله‌ای که در مجله معتبر Nature منتشر شده است؛ محققان اخیرا به فرآیند جدیدی در ساخت ترانزیستورهای فوق نازک دسترسی پیدا کرده‌اند. این ترانزیستور باریک از موادی آزمایشی با نام علمی Transition metal dichalcogenide ساخته شده که به اختصار تی ام دی (TMD) نامیده میشود.
بارزترین مشخصه تی ام دی، باریک بودن این مواد است، با تکیه بر این خصوصیت محققان خواهند توانست سلول‌های خورشیدی، منابع تشخیص نور یا نیمه هادی بسیار نازک و باریک را بسازند. فناوری جدید این امید را به فیزیکدانان و تولید‌کنندگان می‌دهد تا محصولات جدیدی را خلق کنند؛ اما در حال حاضر تولید تی ام دی بسیار مشکل و هزینه‌بر است.
انتظار می‌رود تا در آینده با پیشرفت علم شاهد به کارگیری این ترانزیستورهای فوق باریک در ساخت مدارهای الکترونیک و سنسورها باشیم. سایِن شی، از دست اندرکاران این پروژه، طی صحبت‌هایی آینده روشنی را برای مواد تی ام دی پیش‌بینی می‌کند. وی مدعی است اگر تحقیقات با همین روند پیش رود در آینده شاهد انقلابی در عرصه تولید محصولات الکترونیکی خواهیم بود. نخستین بار گوردون مور، از بنیانگذاران شرکت اینتل، در سال ۱۹۶۵ قانونی را ارائه کرد،این قانون بیان می‌کند که تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه با مساحت ثابت هر دو سال، به طور تقریبی دو برابر میشود. اگر تحقیقات دانشمندان روی مواد تی ام دی نتیجه مثبتی داشته باشد، به احتمال زیاد خط بطلانی بر قانون مور کشیده خواهد شد و در آینده شاهد مدارهای الکتریکی بسیار باریکی هستیم که خرابی و گرم شدن بسیار کمتری دارند.
تولید ترانزیستورهای باریک با شیوه فوق مشکل دیگری نیز دارد، مواد تی ام دی با گرافین که صد بار از فولاد مستحکم‌تر است، باید ترکیب شوند که این امر باعث میشود محصول تولید شده وزن بسیار زیادی داشته باشد؛ اما به هر ترتیب کشف جدید به ایجاد بارقه‌های امید در تولید کیت‌های الکترونیکی با ابعاد نانو کمک می‌کند.
همان‌طور که گفته شد، مواد تی ام دی از لحاظ ضخامت با گرافین مقایسه و ترکیب می‌شوند. هر دو ماده ضخامتی برابر چند اتم دارند. با این حساب محققان امیدوارند تراشه‌هایی تولید کنند که صدها قطعه الکترونیکی را در فضایی در حد پردازنده‌های فعلی در خود جای دهند. در این شیوه، دو ماده دی اتیل سولفیدو هگزاکربونیل آهن با هم در لایه‌ای از سیلیکون گذاشته شده و در معرض حرارتی معادل ۵۵۰ درجه سانتیگراد برای مدت ۲۶ساعت با گاز هیدروژن قرار می‌گیرند. پس از این مرحله، حدود ۲۰۰ رشته ترانزیستور فوق باریک با قابلیت انتقال الکترون بسیار بالا تولید میشود. در فرآیند ساخت این ترانزیستورها تنها دو رشته ناقص تولید شده بود و آزمایش دانشمندان با ضریب خطای ۹۹ درصد انجام شد.