天博麻省理工学院开发将2D材料无损集成到器件上的新技术

　　天博麻省理工学院（MIT）和合作机构的研究人员发表了一种将二维（2D）材料集成到电子设备的新技术。这一进步有望推动电子领域的发展，为设备性能提供前所未有的改进，并为技术开辟新的途径。

　　由几层原子厚的二维材料以其非凡的特性吸引了科学界。这些材料，如石墨烯、二硫化钼（MoS2）和二硒化钨（WSe2），具有极其高效地携带电荷的潜力，使它们成为下一代电子设备的理想候选。然而，将这些材料集成到计算机芯片等实用设备中一直是一个重大挑战。传统的制造技术经常损坏这些超薄结构，从而破坏其独特的特性。这些工艺通常涉及化学品天博、高温或蚀刻，不适合2D材料的微妙性质。

　　麻省理工学院的团队由电气工程和计算机科学助理教授Farnaz Niroui领导，开发了一种新技术，将2D材料集成到设备中，同时保持其原始状态。这种方法被称为粘性矩阵转移（adhesive matrix transfer），取决于纳米级表面力的操纵。与传统方法不同，这种方法不依赖于腐蚀性的化学或热过程。相反天博，它使用范德华力（分子之间的自然吸引力）的概念，在不造成损害的情况下将2D材料物理堆叠到现有器件层上。

　　研究人员的方法允许保护2D材料的光学和电气特性，这对实现其在器件应用中的全部潜力至关重要。通过保持这些材料的界面和表面完整而没有缺陷，该技术确保了2D材料的内在特性在集成过程中不会受到损害。这尤其重要，因为它允许利用这些材料的基本极限，而传统制造技术迄今未能实现这些极限。

　　通过制造单层MoS2晶体管阵列，研究人员证明了这种方法的实际应用。与使用传统制造方法生产的晶体管相比，这些晶体管表现出更好的功能。这项应用的成功凸显了该方法的多功能性及其在各种材料和器件中广泛应用的潜力。

　　1. 增强的电子设备：在不损坏的情况下集成2D材料的能力为更强大、更节能的电子设备打开了大门。这包括计算机、智能手机和其他消费电子产品，不断寻求提高性能和降低能耗。

　　2. 光电技术进步：可以利用2D材料的独特光学特性来开发具有卓越性能的先进光电设备，如LED和光电探测器。

　　3. 灵活和可穿戴技术：鉴于2D材料的灵活性，这种方法为灵活和可穿戴电子产品的创新应用铺平了道路，可能会彻底改变我们在日常生活中与技术互动的方式。

　　4. 高性能计算：这种新的集成技术可以极大地促进高性能计算设备的发展，提供更快的处理速度和减少发热。

　　5. 感应和诊断：2D材料对环境变化的高敏感性可用于创建用于环境监测和生物医学应用的高级传感器。

　　7. 量子计算潜力：二维材料的量子力学性能是一个广泛研究的领域，其未受损的集成对量子计算的进步至关重要。

　　麻省理工学院领导的研究代表了将2D材料集成到电子和光学器件的范式转变。通过克服传统制造方法的局限性，这项技术释放了这些材料的全部潜力，预示着技术的新时代。潜在的应用广泛而多样，从先进的电子到量子计算，使这一发展不仅成为科学突破，而且可能是变革性技术进步的预兆。