Створений перший напівпровідниковий діод, виготовлений з двох матеріалів одноатомной товщини
Рівень мініатюризації сучасної електроніки поступово і неухильно наближається до рівня окремих молекул і атомів, обіцяючи поява в недалекому майбутньому малогабаритних обчислювальних систем, що володіють величезною обчислювальною потужністю, і споживчих електронних пристроїв, здатних виконувати багатий набір функцій, які ще кілька років тому могли вважатися чимось з розряду наукової фантастики. Все це стає можливим завдяки створенню та досліджень властивостей матеріалів одноатомной товщини, серед яких найвідомішими є вуглецеві нанотрубки, графен і дисульфід молібдену (молибденит). Але при спробі використання цих матеріалів в практичних цілях люди стикаються з проблемою, яка дуже важко вирішується на сьогоднішній день, з проблемою об'єднання різнотипних матеріалів в єдину структуру і забезпечення надійного електричного контакту між ними.
Дослідникам Північно-Західного університету вдалося зробити значний крок у справі інтеграції одноатомних матеріалів різного типу в єдине ціле, що можна буде з успіхом використовувати у виробництві нанорозмірної електроніки. Вчені, об'єднавши малу частину плівки дисульфіду молібдену з вуглецевої нанотрубкой, отримали p-n перехід, що складається з двох типів напівпровідникового матеріалу. Цей p-n перехід є напівпровідниковим діодом, одним з основних компонентів сучасної електроніки, тільки за рахунок використання в конструкції матеріалів одноатомной товщини, цей діод володіє унікальними електричними характеристиками, які абсолютно не притаманні звичайним кремнієвим діодам.
"P-n перехід, тобто напівпровідниковий діод, використовується практично у всіх чіпах, що випускаються промисловістю на сьогоднішній день" - пишуть дослідники в статті, опублікованій в журналі Proceedings американської Національної Академії Наук, - "При створенні нового типу напівпровідникового діода, виготовленого з матеріалів одноатомной товщини, ми не тільки досягли успіху у створенні самого діода, нам вдалося створити електронний прилад, електричними характеристиками якого можна керувати за допомогою зовнішніх сигналів. Ми очікуємо, що такі особливості нового напівпровідникового приладу дозволять значно розширити функціональність електроніки в цілому".
Слід зауважити, що прагнення до мініатюризації зумовило підвищений інтерес з боку науковців до матеріалів одноатомной товщини. Різні групи дослідників вже досягли досить значних успіхів у створенні високоефективних і ультратонких електронних приладів з декількох видів "плоских" матеріалів. Але як це ні парадоксально, у вчених виходило розробка складних електронних приладів, рівня транзистора і вище, а ось звичайний діод, що складається всього з одного p-n переходу, їм зробити не вдавалося.
Завдяки розробці діода з матеріалів одноатомной товщини в "тонкоплівкових" сторону можуть піти технології виготовлення сонячних батарей, світлодіодів, оптичних датчиків і лазерів, кожна з яких отримає з цього свої переваги. На додаток до розширеної електронної функціональності новий діод дуже чутливий до світла. Це його властивість дозволило дослідникам виготовити і продемонструвати роботу ультраскоростного світлочутливого датчика, який може бути налаштований на певну довжину хвилі світла з допомогою зовнішнього електронного управління.