Россия представила революционную технологию транзисторов толщиной всего 0,65 нм

Вместо кремния — дисульфид молибдена

Исследователи Московского физико-технического института (МФТИ) разработали первую в России методику производства транзисторов на базе дисульфида молибдена — двумерного полупроводника, который считается одним из наиболее перспективных заменителей кремния в электронике будущего.

Ключевое преимущество нового материала состоит в его крайне незначительной толщине. В то время как современные кремниевые транзисторы производятся с использованием технологий на уровне 2 нанометров, активный слой дисульфида молибдена имеет толщину всего около 0,65 нанометра. Более того, ученые полагают, что такие транзисторы могут быть в десятки раз более энергоэффективными по сравнению с кремниевыми аналогами, что означает — значительно меньший нагрев и потребление энергии.

Тем не менее, переход на двумерные материалы долгое время тормозился одной серьезной проблемой. В процессе традиционного вакуумного напыления металлических контактов атомарно тонкий полупроводник может легко повредиться, что ухудшает его электрические характеристики и делает производство таких устройств крайне сложным.

Специалисты МФТИ предложили решение, основанное на промышленной технологии атомно-слоевого осаждения (ALD). Они создали сверхтонкую прослойку из диоксида титана толщиной всего в несколько атомов между металлическим контактом и слоем дисульфида молибдена. Этот барьер позволил сохранить структуру материала и обеспечить надежный электрический контакт без повреждения полупроводника.

Ученые подчеркивают, что данная технология не ограничивается только одним материалом. Аналогичный подход можно использовать и для других перспективных двумерных полупроводников — дисульфида вольфрама, а также селенида молибдена и вольфрама. В будущем это может стать основой для разработки более компактной, энергоэффективной, гибкой и даже прозрачной электроники нового поколения.

Тем не менее, до появления таких процессоров в серийных устройствах еще предстоит долгий путь. На данный момент ученые продемонстрировали методику производства отдельных транзисторов, а для массового производства полноценный микросхем потребуется дальнейшая исследовательская и инженерная работа.

Поиск альтернатив кремнию в настоящее время осуществляется по всему миру. Так, в начале 2026 года китайская компания Shanghai Atomic Technology запустила демонстрационную линию для производства экспериментальных микропроцессоров на основе дисульфида молибдена.