Courtesy of InterestingEngineering

Metode Baru Buat Sirkuit Super Tipis dari Bahan 2D Tanpa Etching Sulit

Mengembangkan metode baru untuk membuat sirkuit logika atomik tipis menggunakan bahan 2D dengan teknik perakitan yang lebih sederhana dan efisien, sehingga mengatasi keterbatasan fabrikasi transistor tradisional dan mendorong kemajuan daya komputasi.

15 Sep 2025, 06.26 WIB

290 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Fabrikasi transistor skala nano menghadapi batasan yang signifikan.
Bahan 2D menunjukkan potensi besar untuk pengembangan sirkuit logika baru.
Metode baru untuk merakit sirkuit logika dari bahan 2D dapat menyederhanakan proses produksi dan meningkatkan kualitas.

Transistor yang sangat kecil kini dibuat hanya beberapa puluh atom lebar, tetapi teknik fabrikasi tradisional menghadapi banyak masalah seperti kebocoran arus dan interferensi listrik. Hal ini membuat kemajuan performa chip semakin sulit dan mahal, sehingga para insinyur mencari cara baru untuk melanjutkan inovasi teknologi komputer.

Bahan 2D seperti molybdenum disulfida (MoS₂) dan tungsten diselenida (WSe₂) sangat menarik karena dapat dibuat sangat tipis, hanya satu lapisan atom, serta bisa disesuaikan menjadi transistor tipe n atau p yang penting untuk rangkaian logika. Tapi membuat sirkuit besar dari bahan ini masih sulit karena prosesnya kompleks dan mahal.

Para peneliti menemukan metode baru yang menggabungkan eksfoliasi elektrokimia—yaitu menggunakan arus listrik untuk mengelupas bahan menjadi lapisan tipis—dan perakitan nanosheet menggunakan medan listrik yang dipandu. Teknik ini memungkinkan penempatan yang tepat tanpa perlu proses rumit seperti lithografi atau suhu tinggi.

Metode ini juga bisa membuat beberapa perangkat secara bersamaan dalam satu langkah produksi, sehingga bisa meningkatkan efisiensi dan mempertahankan keunggulan bahan 2D dalam hal hemat energi dan performa. Mereka juga menambah proses kimiawi khusus menggunakan asam super TFSI untuk memperbaiki kerusakan pada level atom penggunaannya.

Hasilnya, mereka berhasil membuat berbagai perangkat logika dan memori seperti inverter, gerbang NAND dan NOR, serta sel SRAM yang stabil dan efisien. Temuan ini bisa menjadi titik awal bagi produksi elektronik berukuran sangat kecil dan sangat kuat di masa depan, membuka jalan teknologi komputer lebih maju.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/electric-fields-enable-high-performance-electronics

Analisis Kami

"Inovasi dalam teknik perakitan dan pemrosesan bahan 2D ini sangat menjanjikan untuk mengatasi batasan teknologi silikon saat ini. Namun, tantangan dalam memastikan kualitas dan konsistensi produksi skala besar harus diatasi agar teknologi ini dapat benar-benar diadopsi secara luas dalam industri elektronik."

Analisis Ahli

Prediksi Kami

Metode ini kemungkinan akan membuka jalan bagi produksi massal perangkat elektronik yang lebih kecil, lebih efisien, dan lebih ramah lingkungan dengan menggunakan bahan 2D, sehingga memperpanjang masa depan pengembangan komputer yang lebih bertenaga.

Pertanyaan Terkait

Apa tantangan utama dalam fabrikasi transistor skala nano?

Tantangan utama dalam fabrikasi transistor skala nano termasuk interferensi listrik, kebocoran arus, dan kompleksitas proses pembuatan.

Mengapa bahan 2D seperti MoS₂ dan WSe₂ dianggap menjanjikan?

Bahan 2D seperti MoS₂ dan WSe₂ memiliki kemampuan aliran muatan yang efisien dan dapat diatur sebagai transistor tipe n atau p.

Apa metode baru yang diperkenalkan untuk membuat sirkuit logika dari bahan 2D?

Metode baru yang diperkenalkan menggabungkan ekspoliasi berbasis larutan dengan perakitan yang dipandu oleh medan listrik untuk membangun sirkuit logika.

Bagaimana cara kerja proses ekspoliasi elektro-kimia?

Proses ekspoliasi elektro-kimia melibatkan penyisipan ion besar di antara lapisan kristal untuk melonggarkan ikatan, diikuti dengan sonikasi untuk memisahkan lapisan menjadi nanosheet.

Apa hasil dari penelitian yang diterbitkan di Advanced Functional Materials?

Penelitian menunjukkan bahwa bahan 2D dapat membentuk sirkuit logika dan perangkat memori dengan penggunaan daya rendah dan ketepatan keluaran yang baik.