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 1.11
CHF-EUR 0.91
CHF-RUB 81.87
ДОСЬЕ

Ассоциация

Association

ПОПУЛЯРНОЕ ЗА НЕДЕЛЮ

Covid-19: Берн вооружается против вирусных мутаций

Конфедерация подписала новый контракт с Moderna на поставку семи миллионов доз в первые месяцы 2022 года. В настоящее время биотехнологическая компания работает над созданием бустерной вакцины, которая действует также против вариантов коронавируса.

Всего просмотров: 2,594

Covid-cертификат появится в конце июня

Документ будет разработан на базе технического решения федеральной службы информационных технологий и телекоммуникаций (OFIT). К концу июня все лица, которые были вакцинированы, переболели коронавирусом или недавно получили отрицательный результат теста, смогут при желании получить Covid-сертификат.

Всего просмотров: 1,794

Женское тело как орудие труда художника

Внимательно следя за рынком современного искусства, такого мы еще не видели. По крайней мере, в Швейцарии.

Всего просмотров: 1,320
СЕЙЧАС ЧИТАЮТ

Эпидемия коронавируса в Швейцарии идет на спад

По оценкам рабочей группы Конфедерации по вопросам Covid-19, общие эпидемиологические показатели, такие как количество инфекций, госпитализаций, заполняемость отделений интенсивной терапии и число летальных исходов, указывают на замедление темпов развития эпидемии.

Всего просмотров: 996

О свободе и несвободе

Обсуждение швейцарскими экспертами и общественностью «прививочного паспорта» или «сертификата о коронавирусе» поднимает все больше юридических и морально-этических вопросов, о которых мы раньше просто не задумывались.

Всего просмотров: 1,952

Covid-19: новый тест на антитела

Более точная методика для выявления антител, актуальная статистика, ход вакцинации, новый «карантинный» список, перспективы возобновления туристических поездок – мы продолжаем следить за развитием эпидемии в Швейцарии.

Всего просмотров: 2,465
© 2021 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