Команда Institute for Basic Science начала с многослойного диселенида вольфрама WSe₂ — двумерного полупроводника толщиной в несколько атомных слоёв. Затем учёные избирательно заменяли атомы в отдельных участках материала, сохраняя его основную кристаллическую структуру.
Так верхние слои удалось превратить в изолирующий оксид вольфрама WOₓ, другие области — в полуметаллический WTe₂ для электрических контактов, а нетронутую часть оставить полупроводниковым каналом WSe₂. То есть вместо того, чтобы укладывать друг на друга разные материалы и бороться с несовершенными границами между ними, исследователи буквально «переписали» свойства нужных участков одного кристалла.
Глубину превращения можно контролировать практически послойно — примерно с шагом 0,7 нанометра.
Получившиеся транзисторы переключались при напряжении, близком к теоретическому пределу для комнатной температуры, а отношение тока во включённом и выключенном состояниях превышало десять миллионов. Учёные также собрали из таких элементов вертикальный логический инвертор, работающий при напряжении около одного вольта.
Пока это лабораторная технология, а не способ производства новых процессоров. Но идея принципиально интересна: миниатюрную электронику можно не собирать из всё более маленьких деталей — можно заставить один материал выполнять сразу несколько разных ролей.
