शोधकर्ताओं ने अगली पीढ़ी के ट्रांजिस्टर के लिए 2डी मोनोलयर्स के साथ कम संपर्क प्रतिरोध धातु-अर्धचालक इंटरफेस को कम्प्यूटेशनल रूप से डिजाइन किया है, जो डिवाइस के प्रदर्शन को बढ़ावा दे सकता है। ग्रैफीन की खोज, एक 2डी मधुकोश जाली में व्यवस्थित कार्बन परमाणुओं के एक फ्लैट मोनोलेयर ने द्वि-आयामी (2 डी) क्षेत्र में सामग्री में भारी शोध रुचि पैदा की है। प्राचीन ग्राफीन में प्रतिरोध की कमी इलेक्ट्रॉनिक्स और स्विचिंग उपकरणों में इसके कार्यान्वयन में एक बड़ी बाधा है। यह इसके माध्यम से बहने वाली धारा को नियंत्रित नहीं कर सकता है और स्वयं को ON से OFF स्थिति में स्विच नहीं कर सकता है। इसलिए, ग्रैफेन द्वारा उत्पन्न सीमाओं को प्राप्त करने के लिए समय के साथ 2 डी अर्धचालक उभरे हैं।
2डी स्तर पर उत्पन्न होने के लिए उपन्यास गुण देखे जाते हैं, जो आमतौर पर उनके थोक समकक्षों में अनुपस्थित होते हैं। चार्ज और स्पिन एक इलेक्ट्रॉन के दो प्रसिद्ध गुण हैं। अपनी गति या स्पिन-ऑर्बिट कपलिंग (एसओसी) और टूटी हुई उलटा समरूपता के साथ एक कण की स्पिन की बातचीत की उपस्थिति में 2 डी सामग्री में रूपांतरण को स्पिन करने के लिए इलेक्ट्रॉन के आंतरिक स्पिन और इसके संबंधित चुंबकीय के नैनोस्केल अध्ययन में नए रास्ते खुल गए हैं। पल (स्पिंट्रोनिक्स)। परमाणु रूप से पतले स्पिन क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर में अनुप्रयोगों के लिए मजबूत एसओसी एक शर्त है।
सामग्री के इलेक्ट्रॉनिक गुणों में मॉडुलन इलेक्ट्रॉनिक्स में धातु-अर्धचालक संपर्क प्रतिरोध को कम करके डिवाइस के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए एक वरदान साबित हुआ है। इन मोनोलयर्स के गुणों को ट्यून करने का एक संभावित तरीका बाहरी गड़बड़ी के माध्यम से छोटे विद्युत क्षेत्र या यांत्रिक तनाव के आवेदन के रूप में प्रशस्त किया जा सकता है।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के एक स्वायत्त संस्थान, इंडियन इंस्टीट्यूट ऑफ नैनोसाइंस एंड टेक्नोलॉजी (आईएनएसटी) के वैज्ञानिकों ने उच्च चार्ज वाहक गतिशीलता वाले नए 2डी सेमीकंडक्टिंग मोनोलयर्स (एमजीएक्स एक्स = एस, से, ते) का सुझाव दिया है। प्रस्तावित मोनोलयर्स अद्वितीय हैं क्योंकि वे सहक्रियात्मक रूप से लचीलेपन, स्पिंट्रोनिक और पीजोइलेक्ट्रिक गुणों को जोड़ते हैं, जिससे उन्हें भविष्य में स्व-संचालित नैनोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की मांग की जाती है।
ऊर्ध्वाधर बाहरी विद्युत क्षेत्रों के अनुप्रयोग के लिए इन नए 2D मोनोलयर्स की प्रतिक्रिया का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में जानकारी संग्रहीत करने के लिए किया जा सकता है। टूटी हुई उलटा समरूपता के साथ बंद संरचना ने इन मोनोलयर्स में उच्च आउट-ऑफ-प्लेन पीजोइलेक्ट्रिकिटी का उदय किया है, जिसका उपयोग ऊर्ध्वाधर तनाव के आवेदन के माध्यम से पीजोपोटेंशियल उत्पन्न करने में किया जा सकता है। पीजोपोटेंशियल वर्तमान प्रवाह को विनियमित करने में सक्षम है, जिससे एमजीटीई मोनोलेयर-आधारित उपकरणों को स्वयं संचालित किया जा सकता है। नैनोस्केल पत्रिका में प्रकाशित यह शोध स्पिंट्रोनिक्स के क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति की कल्पना करता है और प्रस्तावित 2डी मोनोलयर्स के उपयोग के माध्यम से स्व-संचालित इलेक्ट्रॉनिक्स को बढ़ावा देता है।
भौतिकी में प्रकाशित संबंधित शोध में । रेव बी, वैज्ञानिक, प्रो. अबीर डी सरकार और उनके पीएच.डी. छात्र मनीष कुमार मोहंता और अनु अरोड़ा ने सेमीमेटल ग्राफीन और MgX के बीच कम संपर्क प्रतिरोध का पता लगाया है। उन्होंने ग्राफीन और एमजीएस के जंक्शन पर सही गैर-प्रतिरोधक संपर्क पाया है, जो पूरे चैनल में सुचारू चार्ज परिवहन के लिए एक दुर्लभ और बहुत अधिक मांग वाली स्थिति है। विद्युत संपर्क गुणों में मॉडुलन ऊर्ध्वाधर तनाव और विद्युत क्षेत्र के अनुप्रयोग द्वारा प्राप्त किया जाता है। यह काम प्राचीन ग्राफीन में बहुत मौलिक चुनौतियों के समाधान को संबोधित करता है — एक गैर-आक्रामक / गैर-विनाशकारी विधि के माध्यम से बैंड गैप खोलना, आश्रित संपर्क गुणों को ढेर करना, और चार्ज वाहक एकाग्रता की स्थिरता। इस काम को ग्राफीन आधारित इलेक्ट्रॉनिक और स्पिंट्रोनिक उपकरणों तक बढ़ाया जा सकता है।
कम्प्यूटेशनल निष्कर्षों से प्रयोगात्मकवादियों को वांछित कार्यक्षमता के साथ पीजोफिल्ड प्रभाव ट्रांजिस्टर जैसे भविष्य के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को बनाने के लिए प्रेरित करने की उम्मीद है।