Cientista criam wafer 2D com espessura de um átomo

Pesquisadores chineses da Universidade de Pequim desenvolveram o que pode ser uma grande revolução na indústria dos semicondutores: uma lâmina de wafer da espessura de um átomo, chamada de material 2D. A descoberta tem o potencial de mudar os rumos na produção de chips, visto que esse processo tem um custo mais baixo e propriedades semicondutoras elevadas.

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O estudo foi publicado na revista Sciencie Bulletin e os envolvidos na produção do wafer 2D afirmam que criar essas amostras não foi uma tarefa fácil. O motivo está ligado à espessura mínima do silício, que quando trabalhado em escalas finas demais, como essa, fica mais difícil de controlar a voltagem, gerando mais consumo energético e calor.

Os novos wafers podem ser empilhados camada por camada, mas os cientistas tiveram dificuldades para fabricar as unidades com um alto grau de uniformidade. A produção inclui diversos materiais, como o grafeno ou dicalcogenetos de metais de transição, tais quais o dissulfeto de molibdênio (MoS2), sulfureto de tungsténio (WS2), disseleneto de molibdênio (MoSe2) e o disseleneto de tungstênio (WSe2).

De acordo com o responsável pela pesquisa, o professor Liu Kaihui, esse material 2D comprime partículas cristalinas sólidas em uma ou diversas camadas em um nível atômico. Liu explica que o fato dos "transistores serem construídos por uma única camada de MoS2 na escala de um nanômetro supera muitas vezes a performance de um wafer tradicional de silício."

Produção em massa pode ser realidade

Embora a produção em massa possa parecer algo distante, os pesquisadores acreditam que a consolidação da tecnologia de wafer 2D em larga escala é possível mediante certas condições. Uma dessas condições é um método para assegurar o desenvolvimento uniforme dos wafers, segundo Xue Guodong, um dos principais autores do artigo. Essa é uma abordagem de área em área, utilizando sulfeto de zinco com uma solução dispersa em uma solução salina fundida (Na2MoO4) como elemento base.

O professor Kaihui ainda reitera que o time de engenharia do Laboratório de Materiais de Songshan Lake conseguiu projetar equipamentos baseados nesse método, possibilitando a produção. Com isso, a equipe pode fabricar 10.000 unidades de wafers 2D por máquina no período de um ano.

"Provamos para a indústria de que isso é cientificamente viável e confiável. Se houver demandas industriais no futuro, o progresso nesse campo vai avançar a passos largos", finalizou Liu Kaihui.

Fonte: South China Morning Post