技術(shù)的發(fā)展不僅將人類的生活變得更現(xiàn)代化智能化，也改變著物體的發(fā)展形態(tài)，人們除了追求產(chǎn)品功能的多變化之外，對(duì)產(chǎn)品的外觀也開始有所要求，精致小巧成為當(dāng)下產(chǎn)品的主要發(fā)展潮流之一，而美國(guó)最近的研究表明，他們的最新技術(shù)可以研制出原子量級(jí)的激光器。

美國(guó)北卡州立大學(xué)研究人員今天表示，他們開發(fā)出制造高質(zhì)量原子量級(jí)半導(dǎo)體薄膜（薄膜厚度僅為單原子直徑）的新技術(shù)。材料科學(xué)和工程助理教授曹林友（音譯）說(shuō)，新技術(shù)能將現(xiàn)有半導(dǎo)體技術(shù)的規(guī)模縮小到原子量級(jí)，包括激光器、發(fā)光二極管和計(jì)算機(jī)芯片等。

研究人員研究的材料是硫化鉬，它是一種價(jià)格低廉的半導(dǎo)體材料，電子和光學(xué)特性與目前半導(dǎo)體工業(yè)界所用的材料相似。然而，硫化鉬又與其他半導(dǎo)體材料有所不同，因?yàn)樗芤詥卧臃謱由L(zhǎng)形成單層薄膜，同時(shí)薄膜不會(huì)失去原有的材料特性。

在新技術(shù)中，研究人員將硫粉和氯化鉬粉放置于爐內(nèi)，并將溫度逐步升高到850攝氏度，此時(shí)兩種粉末出現(xiàn)蒸發(fā)（汽化）并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成硫化鉬。繼續(xù)保持高溫，硫化鉬能沉積到基片上，形成薄薄的硫化鉬膜。

曹林友表示，他們成功的關(guān)鍵是尋找到了新的硫化鉬生長(zhǎng)機(jī)理，即自限制生長(zhǎng)，通過控制高溫爐中分壓和蒸汽壓來(lái)精確地控制硫化鉬層的厚度。

分壓代表懸浮在空氣中的原子或分子聚集成固體沉淀到基片上的趨勢(shì)；蒸汽壓代表基片上的固體原子或分子汽化進(jìn)入空氣的趨勢(shì)。為在基片上獲得單層硫化鉬，分壓必須高于蒸汽壓；分壓越高，沉積到底部的硫化鉬層就越多。如果分壓高于在基片上形成單層薄膜的蒸汽壓，但又低于形成雙層薄膜的蒸汽壓，那么在分壓和蒸汽壓之間的這種平衡能確保在單層硫化鉬薄膜形成后薄膜生長(zhǎng)自動(dòng)停止，不再向多層發(fā)展。這就是“薄膜的自限制生長(zhǎng)”。

分壓通過調(diào)節(jié)高溫爐內(nèi)氯化鉬的量來(lái)控制，爐內(nèi)鉬的量越多，分壓則越高。曹林友表示，利用該技術(shù)，他們每次都獲得了晶片大小、原子直徑厚的硫化鉬單層薄膜。同時(shí)還可以通過改變分壓獲得2—4個(gè)原子直徑厚的硫化鉬薄膜。

研究人員目前在試圖尋找其他的方式，以制造類似的但每個(gè)原子層由不同材料組成的薄膜。同時(shí)，他們也在利用新技術(shù)制作場(chǎng)效應(yīng)晶體管和發(fā)光二極管。

該項(xiàng)技術(shù)不管是對(duì)激光領(lǐng)域還是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域都是一大進(jìn)步，它同時(shí)也體現(xiàn)了我們的社會(huì)生活正朝著高智能化的方向發(fā)展著，并且推動(dòng)者社會(huì)與技術(shù)的雙向發(fā)展。