Вместо кремния — дисульфид молибдена
Ученые Московского физико-технического института (МФТИ) разработали первую в России технологию изготовления транзисторов на основе дисульфида молибдена — двумерного полупроводника, который считается одним из главных кандидатов на замену кремния в электронике будущего.
Главное преимущество нового материала заключается в его чрезвычайно малой толщине. Если современные кремниевые транзисторы создаются по техпроцессам порядка 2 нанометров, то активный слой дисульфида молибдена имеет толщину всего около 0,65 нанометра. Кроме того, исследователи считают, что такие транзисторы потенциально могут быть в сотни раз энергоэффективнее кремниевых аналогов, а значит — значительно меньше нагреваться и потреблять меньше энергии.
Однако переход на двумерные материалы долгое время сдерживала одна серьезная проблема. При традиционном вакуумном напылении металлических контактов атомарно тонкий полупроводник легко повреждается, что ухудшает его электрические характеристики и делает производство подобных устройств крайне сложным.
Специалисты МФТИ предложили решение, основанное на промышленной технологии атомно-слоевого осаждения (ALD). Между металлическим контактом и слоем дисульфида молибдена они сформировали сверхтонкую прослойку из диоксида титана толщиной всего в несколько атомов. Такой барьер позволил сохранить структуру материала и обеспечить надежный электрический контакт без повреждения полупроводника.
Ученые отмечают, что технология не ограничивается одним материалом. Аналогичный подход можно применять и к другим перспективным двумерным полупроводникам — дисульфиду вольфрама, а также селенидам молибдена и вольфрама. В перспективе это может стать основой для создания более компактной, энергоэффективной, гибкой и даже прозрачной электроники нового поколения.
Впрочем, до появления подобных процессоров в серийных устройствах еще далеко. Пока ученые продемонстрировали технологию изготовления отдельных транзисторов, а для промышленного производства полноценных микросхем потребуется дальнейшая исследовательская и инженерная работа.
Поиск альтернатив кремнию сегодня ведется по всему миру. Так, в начале 2026 года китайская компания Shanghai Atomic Technology запустила демонстрационную линию по выпуску экспериментальных микропроцессоров на основе дисульфида молибдена.