Nanotechnologia

Naukowcy z Uniwersytetu Cornell zademonstrowali obiecujące elektroniczne osiągnięcia półprzewodnikowych związków chemicznych o właściwościach, które predysponują je do godnego towarzyszenia krzemowi. Dla stale kurczącego się tranzystora może to być zupełnie nowa możliwość.

Kin Fai Mak, habilitowany członek Rady Uniwersyteckiej Uniwersytetu Cornell w Instytucie Kavli Nauk Ścisłych w Nanoskali poinformował w czasopiśmie internetowym Science o nowych danych dotyczących elektronicznych właściwości kryształu o grubości atomu- dwusiarczku molibdenu. Współautorzy artykułu to Paul McEuen, główny profesor Fizyki oraz Jiwoong Park, profesor nadzwyczajny Chemii i Biologii Chemicznej; absolwent Fizyki Uniwersytetu McGill.

Niedawny wzrost zainteresowania dwusiarczkiem molibdenu został częściowo zainspirowany podobnymi badaniami dot. grafenu – węgla o grubości jednego atomu o formacji przypominającej siatkę ogrodzeniową. Choć bardzo twardy, cienki i jest doskonałym przewodnikiem, grafen nie pozwala na proste włączanie i wyłączanie prądu, co stanowi przecież centrum zadań każdego tranzystora. Dwusiarczek molibdenu jest natomiast prosty do uzyskania, może być też przecięty w bardzo cienkie kryształki oraz posiada pasmo odstępu niezbędne by zostać półprzewodnikiem. Co więcej, ma także inną potencjalnie użyteczną właściwość: poza nieodłącznym ładunkiem i wirowaniem, posiada również dodatkowy stopień swobody zwany doliną, która może tworzyć prąd prostopadły nie rozpraszający żadnej energii podczas przepływu.

Jeśli dałoby się ujarzmić ów prąd – naukowcy wciąż nad tym pracują – materiał ten mógłby utworzyć podstawę do prawie idealnego, atomowo cienkiego tranzystora, co, wg Mak’a, w zasadzie pozwoliłoby elektronice na nierozpraszanie żadnego ciepła.

Naukowcy zaprezentowali obecność prądu doliny w tranzystorze z dwusiarczku molibdenu zaprojektowanym w obiekcie Nauk Ścisłych i Technologii w Nanoskali na Uniwersytecie Cornell (CNF). Ich eksperymenty obejmowały oświetlenie tranzystora koliście spolaryzowanym światłem, co dało niezwykły efekt wzbudzania elektronów w kierunku bocznego zakrzywienia. Eksperymenty te wzmocniły pojęcie wykorzystywania stopni swobody jako nosicieli informacji dla elektroniki i optoelektroniki następnej generacji.

Źródło strony: http://phys.org/news/2014-06-silicon-transistor-material.html

Źródło ilustracji: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electric_current,_by_Leo_Daft.png