Новий квантовий діод має товщину у декілька атомів

Квантовомеханічний транспортний еффект або так зване від’ємний диференціальний опір (negative differential resistance, NDR), вперше продемонстровано дослідниками чотирьох американських та міжнародних університетів в синтетичному шаруватому матеріалі атомарної товщини при кімнатній температурі. NDR може використовуватися для створення низьковольтних електросхем, які працюють на високих частотах..

У експерименті, описаному в онлайн-журналі Nature Communications від 19 июня, NDR спостерігався при прикладанні напруги до  материалу Ван-дер-Ваальса, що складається з шарів  дісульфіду молибдена та діселениду молибдена або вольфрама на графеновій підложці.

Отримання NDR у резонансному туннельномі діоді при кімнатній температурі потребувало майже ідеальних інтерфейсів, які автори створили за допомогою методу прямого вирощування, а саме випаровування оксиду молибдена у присутності парів сірки для утворення шару MoS₂, и осадження з метал-органічної парової фази — для WSe₂ та MoSe₂. Вирощування 2D-материалів замість їх відшарування відкриває великі перспективи для розробки масштабних методів виробництва, сумісних з сучасними промисловими технологіями.  

 Участники досліджень планують продовжити оптимізацію властивостей вертикальних гетероструктур для майбутнього промислового застосування, а також планують створити  на цій основі інші базові елементи , у тому числі й транзистори.