Транзистор — это кран, который управляет потоком электронов. В обычном состоянии кран должен быть закрыт, чтобы открываться только по команде. Но транзисторы из дисульфида молибдена (тонкие слои этого материала — перспективная замена кремнию) ведут себя как протекающий кран: они проводят ток даже без управляющего сигнала. Это называют режимом обеднения. А ещё у них плохая память: после команды «закрыться» кран не сразу закрывается, а иногда и вовсе застревает. Это называется гистерезисом.

Исследователи нашли способ починить оба дефекта разом. Они нанесли на поверхность транзистора тонкий слой полимера PBTTT-C14 — это органический материал, который умеет передавать положительные заряды. Слой работает как прокладка, которая перераспределяет заряды на границе двух материалов. В результате кран начинает работать правильно: напряжение, при котором транзистор открывается, сдвинулось с -9,6 вольт до +5,9 вольт. Это значит, что теперь без команды он закрыт, а не открыт. Гистерезис уменьшился с 8,8 вольт до 1,3 вольт — память стала в разы лучше.

Чтобы убедиться, что дело именно в передаче заряда, учёные проверили другой полимер — P3HT, у которого похожие энергетические уровни. Он дал тот же эффект: транзистор стал работать в режиме обогащения, а гистерезис подавился. Значит, метод не привязан к одному конкретному полимеру, и можно подбирать материалы под разные задачи.

Такая простая обработка поверхности открывает путь к массовому производству двумерных транзисторов, совместимых с современной кремниевой электроникой. Протекающие краны наконец-то можно заменить на исправные.