作為低維度過渡金屬化合物的典型代表，二硫化鉬半導(dǎo)體（MoS2半導(dǎo)體）材料因有獨特的單層原子結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的光電特性，而深受廣大芯片研究者的歡迎，其或能讓摩爾定律延續(xù)下去，進(jìn)而可以解決英特爾、臺積電等受硅基設(shè)備材料限制。
摩爾定律是指在集成電路上可以容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個月便會增加一倍，同時計算機的運行速度和存儲容量也會翻一番。然而，因為目前常見的硅半導(dǎo)體已經(jīng)發(fā)展到了極限，所以為了讓摩爾定律繼續(xù)下去，除了可以把晶體管縮小到只有原子厚度的方法之外，還有使用一些二維半導(dǎo)體材料來制造晶體管。
二維半導(dǎo)體是一類稱為過渡金屬二硫?qū)倩锏牟牧希缍蚧f，二硫化鎢，二硒化鎢和二硒化鉬等。從理論上來說，二硫化鎢的電子運輸能力會比二硫化鉬的更快，但是二硫化鉬卻在芯片領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。在英特爾的實驗中，二硫化鉬器件更勝一籌。
據(jù)悉，金是與MoS2形成晶體管的首選觸點，但是沉積金和其他高熔點金屬會損壞二硫化鉬。因此，斯坦福大學(xué)研究者將低熔點金屬（銦和錫）與金進(jìn)行融合，這樣在解決MoS2材料被損壞的同時，也能防止低熔點金屬在芯片加工和封裝時發(fā)生熔化和氧化的情況。首先研究者將銦或錫沉積在MoS2上，以保護半導(dǎo)體，然后用金覆蓋以隔離氧氣。該過程產(chǎn)生了具有270歐姆-微米電阻的錫金合金和具有190歐姆-微米電阻的銦金合金，并且這兩種合金在450℃下可以保持穩(wěn)定。
該研究成果為今后開發(fā)更多的二維半導(dǎo)體晶體管奠定了堅實的基礎(chǔ)。
