CHEMICALLY ASSEMBLED TWO-DIMENSIONAL JUNCTIONS

Embodiments are generally directed to large-scale spatially controlled synthesis of two-dimensional transistors. Conductive graphene serves as a growth mask that semiconducting molybdenum disulfide nucleates at the edges. Such chemically assembled atomic transistors exhibit high transconductance (10 μS), on-off ratios (~106), and mobility (-17 cm2 V-1s-1). Two-dimensional logic circuits may be assembled, such as a heterostructure NMOS inverter with a high voltage gain, up to 70, enabled by the precise site selectivity from atomically thin conducting and semiconducting crystals. Selon des modes de réalisation, l'invention se rapporte généralement à la synthèse contrôlée spatialement à grande échelle de transistors bidimensionnels. Du graphène conducteur sert de masque de croissance que du disulfure de molybdène semi-conducteur nuclée sur les bords. De tels transistors atomiques assemblés chimiquement présentent une transconductance (10 μS), des ratios d'activation-désactivation (~106), et une mobilité (-17 cm2 V_1s_1) élevés. Des circuits logiques bidimensionnels peuvent être assemblés, par exemple un onduleur NMOS à hétérostructure à gain de tension élevé, pouvant atteindre 70, permis par la sélectivité précise de site due à des cristaux conducteurs et semi-conducteurs atomiquement minces.