Мягко мерцающие стены. Окна, превращающиеся в экраны. Фантастика? Да, но недавно она стала ближе к реальности: впервые удалось составить полноценную микросхему с помощью нового двухмерного материала, обещающего революционизировать современную электронику.

Структура «двухмерного» материала из дисульфида молибдена: атомы серы показаны желтым, молибдена — зеленым
Сложная микросхема JK-триггера, собранная из дисульфида молибдена

На роль эту пока громче всех претендует графен. Его двухмерная структура из углерода уже продемонстрировала поразительные свойства: невероятную прочность, теплопроводность, уникальные оптические характеристики… Это лишь начало, и специалисты уверены, что в будущем графен станет основой… почти что чего угодно, от троса космического лифта до панелей солнечных батарей.

На фоне графена дисульфид молибдена (MoS2) смотрится слабо: сферы применения этого вещества пока ограничиваются смазочными материалами и переработкой нефти, на некоторых этапах которой он играет роль катализатора. Впрочем, времена меняются, и в прошлом году швейцарские исследователи показали, что дисульфид молибдена способен формировать плоские двухмерные структуры, аналогичные графену. А недавно их американские коллеги собрали из таких структур полноценную действующую микросхему, и довольно сложную.

Два шага — и дисульфид молибдена обскакал графен: тот оказался довольно крепким орешком, и получить микросхемы на его основе пока не получается. Его требуется допировать различными дополнительными элементами, и все равно полноценный графеновый транзистор еще не создан. С другой стороны, дисульфид молибдена — естественный полупроводник, и работать с ним достаточно легко и просто.

Ученые обнаружили, что осаждением из газовой фазы можно получать довольно крупные плоские структуры MoS2, из которых уже механически «нарезать» фрагменты, подходящие для использования в составе микросхем. Таких схем удалось уже получить довольно внушительное число, причем некоторые из них — достаточно сложные: логические элементы «НЕ-И» и «НЕ», JK-триггеры, кольцевой генератор, включающий 12 транзисторов, и т. д.

Все это, по мнению авторов из группы профессора Томаса Палациоса (Tomas Palacios), открывает перед электроникой совершенно блестящее будущее. К примеру, плоские экраны телевизоров, мониторов, телефонов могут иметь толщину в несколько молекул. Вообще, такие гибкие микросхемы настолько крошечны, что их наверняка удастся интегрировать в самые обычные предметы, окружающие нас.

По сообщению MIT News