越来越小，越来越紧凑-这是工业驱动下计算机芯片发展的方向。这就是为什么所谓的2-D材料被寄予厚望的原因：它们像材料一样薄，在极端情况下，它们仅由一层原子组成。这使得可以生产尺寸小，速度快和效率高的新型电子元件。
但是，存在一个问题：电子组件始终由不止一种材料组成。只有将二维材料与合适的材料系统(例如特殊的绝缘晶体)结合使用，才能有效地使用二维材料。如果不考虑这一点，则应该放弃二维材料所提供的优势。维也纳工业大学电气工程学院的一个团队现在将这些发现发表在《自然通讯》杂志上。
达到原子尺度上的终点
“当今的半导体工业主要基于硅和氧化硅，”维也纳工业大学微电子研究所的蒂博尔·格拉斯教授说。“这些材料具有非常好的电子性能。很长一段时间以来，这些材料的更薄的层被用于使电子组件小型化。这在很长一段时间内都有效，但是在某些时候我们达到了自然极限。”
当硅层只有几纳米厚时，使得它仅由几个原子层组成，那么材料的电子性能就会大大降低。“材料的表面与材料的整体行为不同-并且，如果整个对象实际上仅由表面组成并且根本不再具有体积，则它可以具有完全不同的材料特性。”
因此，为了制造超薄电子元件，必须切换到其他材料。这就是所谓的二维材料发挥作用的地方：它们将优异的电子性能与最小的厚度结合在一起。
薄层需要薄绝缘体
Tibor Grasser说：“事实证明，这些二维材料只是故事的前半部分。”“必须将材料放置在适当的基板上，并且在其顶部还需要绝缘体层，并且该绝缘体也必须非常薄且质量非常好，否则，您从二维材料中不会获得任何好处就像在泥泞的地面上驾驶法拉利，想知道为什么不创造速度记录。”
因此，位于维也纳维也纳大学的Tibor Grasser和Yury Illarionov团队分析了如何解决此问题。Tibor Grasser说：“通常在工业上用作绝缘体的二氧化硅不适合这种情况。”“它具有非常无序的表面和许多自由的不饱和键，这些键会干扰二维材料的电子性能。”
最好寻找有序的结构：该团队已经使用氟化物(一种特殊的晶体)取得了出色的结果。具有氟化钙绝缘子的晶体管原型已经提供了令人信服的数据，其他材料仍在分析中。
Tibor Grasser说：“目前正在发现新的2D材料。这很好，但是根据我们的结果，我们想证明仅凭此一项是不够的。”“这些新型的半导体二维材料还必须与新型的绝缘体结合使用。只有这样，我们才能真正成功地生产出新一代的高效，强大的微型电子元件。”