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미국 펜실베니아 주립 대학교 연구진에 따르면 2차원 재료는 전통적으로 실리콘으로 만들어져온 더 작은 고성능 트랜지스터를 만드는데 사용될 수 있으며, 연구진은 2D 재료로 만든 트랜지스터의 기술적 실행 가능성을 결정하는 테스트를 함. 트랜지스터는 휴대폰, 컴퓨터 회로, 스마트 시계 등에 사용되는 작은 디지털 스위치임. 현대기술이 계속해서 소형화됨에 따라 컴퓨터 처리의 구성 요소로 간주되는 트랜지스터도 필요함.

60년 간 트랜지스터를 제조하는데 사용되어 온 3D 재료인 실리콘은 더 작게 생산할 수 없으며 이는 트랜지스터에서의 사용을 점점 더 어렵게 만들고 있음.

과거 연구 결과에 따르면 2D 재료는 현재 실제 실리콘 기술보다 10배 더 얇게 재조할 수 있으며, 연구진은 2DCC-MIP (2D Crystal Consortium NSF Materials Innovation Platform)에서 얻은 금속 유기 화학 기상 증착 기술을 사용하여 단층 이황화 몰리브덴과 이황화 텅스텐을 성장시킴.

새로운 2D 트랜지스터의 성능을 이해하기 위해 연구진은 임계 전압, 하위 임계 기울기, 최대 전류 대 최소 전류 비율, 전계 효과 캐리어 이동성, 접촉 저항, 구동 전류 및 개리어 포화 속도와 관련하여 통계 측정을 분석함.

이 새로운 트랜지스터는 차세대 컴퓨터를 보다 빠르고 에너지 효율적으로 만들 수 있으며 더 많은 데이터 처리 및 저장을 할 수 있을 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 Nature Communications ("Benchmarking monolayer MoS2 and WS2 field-effect transistors")에 게재됨.