понедельник, 16 сентября 2019 года   

Лозаннские ученые совершили революцию в электронике|Un matériau qui pourrait révolutionner l'électronique

Автор: Ольга Юркина, Лозанна, 1. 02. 2011.

Фото - Наша газета

Молибденит (сульфид молибдена) еще называют молибденовым блеском (© EPFL)

Материал, способный перевернуть мир наноэлектроники: молибденит, мягкий свинцово-серый минерал, позволит делать куда более легкие, маленькие и экономные в расходе энергии микросхемы и транзисторы, чем традиционные кремний и графен. К такому результату, исследовав свойства сульфида молибдена (MoS2) пришли ученые Лаборатории электроники и наноструктур Федеральной политехнической школы Лозанны (LANES). Свои наблюдения они опубликовали в научном журнале «Nature Nanotechnology».   

Исследователи обнаружили, что сульфид молибдена является эффективнейшим полупроводником и вполне мог бы найти применение в нанотехнологиях. Залежи молибденита встречаются в довольно большом количестве в природе, этот минерал применяется в сплавах сталей и в качестве компонента для смазок. Кроме того, его использовали в радиотехнике для изготовления детекторов. Но с точки зрения электроники наномасштабов свойства молибденита не были изучены до недавнего времени.
 
«Этот двумерный материал можно легко использовать в нанотехнологиях. У него интересный потенциал, в частности, для производства микроскопических транзисторов, а также светодиодов (LED) и фотогальванических ячеек», - объясняет профессор Андрас Кис, работающий над проектом вместе со своими коллегами, кандидатами наук Бранимиром Радисавлевичем и Джакопо Бривио и профессором Александрой Раденович. Они сравнили характеристики молибденита со свойствами двух традиционных в нанотехнологиях материалов: кремния, главного компонента для изготовления микрочипов, и графена, за открытие которого в 2004 году профессорам Манчестерского университета Андре Гейму и Константину Новоселову было присуждена Нобелевская премия по физике 2010 года.

Одно из главных преимуществ молибденита заключается в том, что это гораздо менее объемный материал, чем кремний, трехмерный в структуре элемент: «В слое сульфида молибдена толщиной 0,65 нанометров, электроны могут перемещаться также свободно, как на кусочке кремния толщиной 2 нанометра», - уточнил Андрас Кис. – «То есть сегодня невозможно изготовить пластинки кремния столь же тонкие, как один слой MoS2».

Еще одним неоспоримым преимуществом является расход энергии: молибденит позволяет делать транзисторы, расходующие в 100 000 раз меньше энергии в активном состоянии, чем традиционные кремниевые.

Выходит вперед сульфид молибдена и по еще одному важному показателю: он является идеальным полупроводником с точки зрения ширины запрещенной зоны - минимальной энергии, необходимой для перехода электрона из валентной зоны в зону проводимости для активизации или выключения транзистора. У молибденита этот показатель равняется 1,8 электрон-вольт.

В упрощенном виде свойство, полезное в наноэлектронике, можно объяснить следующим образом. В физике твердых тел так называемая зонная теория проводимости описывает значения энергий электрона внутри материалов. В полупроводниках, в отличие от проводников, зоны с разными энергиями не перекрываются, их разделяют так называемые запрещенные зоны – не слишком узкие, и не слишком широкие. В зависимости от того, при каком значении энергии электроны могут пересечь эти «закрытые» зоны, полупроводник легко контролировать, активизируя или отключая.

В графене, полуметалле, который считается материалом будущего в электронике, нет запрещенных зон. На данный момент ученые исследуют возможности заполнить этот пробел и создавать их искусственным образом. В отличие от графена структура молибдена позволяет этому материалу быть более управляемым в электрическом плане.

Если среди наших читателей есть физики, мы будем очень благодарны им за профессиональный комментарий о молибдените и его "конкурентах" в нанотехнологиях.

Статья на сайте EPFL и оригинал на сайте nature.com

 

Добавить комментарий

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь , чтобы отправить комментарий
КУРСЫ ВАЛЮТ
CHF-USD 1.01
CHF-EUR 0.91
CHF-RUB 65.19
СОБЫТИЯ НАШЕЙ ГАЗЕТЫ
ПОПУЛЯРНОЕ ЗА НЕДЕЛЮ

Шпионы среди нас

Бывший офицер КГБ Сергей Жирнов рассказал в интервью телеканалу RTS о десятках российских шпионов в Швейцарии.

Швейцария будет строже относиться к мигрантам

Сэкономить 30 млн франков и быстрее высылать из страны просителей убежища, заявки которых были отклонены, – такую цель поставила глава министерства юстиции и полиции (DFJP) Карин Келлер-Суттер.

Последний оплот банковской тайны на грани исчезновения

Швейцарской банковской тайны уже нет на международном уровне, но она еще существует в самой стране. С этим хочет покончить кантон Берн.
СЕЙЧАС ЧИТАЮТ

Экспаты разлюбили Швейцарию

Конфедерация оказалась на 38-м месте из 64 в рейтинге наиболее привлекательных стран для экспатов по версии InterNations. А Россия вошла в десятку наихудших стран для экспатов.

Психолог тоже врач

Фото - Наша газета В Швейцарии принят закон, согласно которому психологическая помощь будет также включена в базовую медицинскую страховку. Это должно помочь решить проблему растущего числа людей, страдающих от психологических расстройств и заболеваний.

Пестициды в питьевой воде

Анализ 300 проб питьевой воды показал, что примерно 170 000 человек в Швейцарии пьют воду, загрязненную пестицидами.
© 2019 Наша Газета - NashaGazeta.ch
Все материалы, размещенные на веб-сайте www.nashagazeta.ch, охраняются в соответствии с законодательством Швейцарии об авторском праве и международными соглашениями. Полное или частичное использование материалов возможно только с разрешения редакции. В случае полного или частичного воспроизведения материалов сайта Nashagazeta.ch, ОБЯЗАТЕЛЬНА АКТИВНАЯ ГИПЕРССЫЛКА на конкретный заимствованный текст. Фотоизображения, размещенные редакцией Nashagazeta.ch, являются ее исключительной собственностью. Полное или частичное воспроизведение фотоизображений без разрешения редакции запрещено. Редакция не несет ответственности за мнения, высказанные читателями в комментариях и блогерами на их личных страницах. Мнение авторов может не совпадать с мнением редакции.
Scroll to Top
Scroll to Top