东京城市大学的科学家们成功地设计了过渡金属二硫族化物的多层纳米结构，它们在平面内相遇形成结。他们从掺杂铌的二硫化钼碎片的边缘生长出多层二硫化钼结构，形成了厚的、键合的平面异质结构。他们证明，这些材料可以用来制造新的隧道场效应晶体管(TFET)，这是集成电路中超低功耗的元件。
场效应晶体管(fet)是几乎所有数字电路的关键组成部分。它们通过电压来控制电流的通过。虽然金属氧化物半导体fet(或mosfet)构成了目前使用的大部分fet，但人们仍在寻找下一代材料，以使用更少的功率驱动越来越苛刻和紧凑的设备。这就是隧道效应管(或tfet)的由来。tfet依赖于量子隧道效应，由于量子力学效应，电子能够通过通常无法通过的障碍。尽管tfet消耗的能量少得多，而且长期以来一直被认为是传统fet的一种有前途的替代品，但科学家们尚未提出一种以可扩展形式实现该技术的方法。
由宫田康光副教授领导的东京城市大学的一个科学家小组一直致力于用过渡金属二硫族化合物(过渡金属和16族元素的混合物)制造纳米结构。过渡金属二硫族化合物(TMDCs，两个硫原子到一个金属原子)是制造tfet的优良候选材料。他们最近的成功使他们能够将单原子厚的晶体TMDC片层以前所未有的长度缝合在一起。现在，他们将注意力转向了TMDCs的多层结构。
通过使用化学气相沉积(CVD)技术，他们证明了他们可以从安装在衬底上的堆叠晶体平面的边缘生长出不同的TMDC。结果是一个多层厚的平面内结。现有的许多关于TMDC结的研究都是使用单层材料堆叠在一起;这是因为，尽管平面内结具有极好的理论性能，但之前的尝试无法实现使ttfet工作所需的高空穴和电子浓度。
在用从二硒化钨中生长出来的二硫化钼证明了他们的技术的稳健性之后，他们把注意力转向了掺铌二硫化钼，一种p型半导体。通过生长出未掺杂的二硫化钼(一种n型半导体)的多层结构，该团队实现了TMDCs之间具有前所未有的高载流子浓度的厚p-n结。此外，他们发现该结显示出负差分电阻(NDR)的趋势，即电压的增加导致电流的增加越来越少，这是隧穿的关键特征，也是这些纳米材料进入tfet的重要第一步。
该团队采用的方法也可以在大范围内扩展，使其适合在电路制造过程中实施。这是现代电子学的一个令人兴奋的新发展，希望它能在未来找到应用的方式。
