IC’s vervaardigd op grafeen-look-alike

MIT-onderzoekers hebben de eerste geïntegreerde circuits gefabriceerd op molybdeniet (MoS₂), een tweedimensionaal materiaal dat veel weg heeft van grafeen. In tegenstelling tot de koolstofverbinding heeft molybdeniet echter van zichzelf een bandovergang, een eigenschap die nodig is om een transistor ’uit‘ te kunnen zetten. Voor digitale schakelingen geldt de molybdeenverbinding dan ook als aantrekkelijker uitgangsmateriaal dan grafeen.

De Amerikaanse onderzoekers hebben vier soorten logische elementen vervaardigd, bestaande uit twee tot twaalf transistoren. Het gaat om een invertor, een Nand-gate, een SRam en een ringoscillator. Het productieproces begint met het afpelen van de dunst mogelijke molybdenietlaag en deze op een silicium ondergrond te leggen. Daarna worden met e-beamlithografie elektrodes van titaan of goud gemaakt, een diëlektricum gedeponeerd en vervolgens weer elektrodes van palladium of aluminium neergelegd. De keuze van elektrodes bepaalt of de transistor ’in rust‘ aan staat of uit.

Er waren al eens molybdeniettransistoren met elkaar verbonden, maar die lagen niet op hetzelfde flintertje molybdeniet.