Jesteś w: NAUKA
Pozostałe działy:

Alternatywa dla grafenu

Grafen stał się ulubieńcem naukowców kilka lat po tym, jak Andre Geim i Konstantin Novoselov wyodrębnili go poprzez oderwanie taśmy samoprzylepnej od kawałka grafitu. Istnieją  również inne dwuwymiarowe cuda, na przykład disiarczek molibdenu (MoS2), który może zostać wyodrębniony z bloku molibdenitu w ten sam sposób, jak grafen. Ten związek chemiczny proponuje nowe rozwiązania produkcji obwodów logicznych o podwyższonej prędkości, które mogą składać się z samego MoS2 lub jego połączeń z grafenem.

Przez siedem lat naukowcy bezskutecznie usiłowali wykonać tranzystor z grafenu. Pojedyncza powłoka grafenu, składająca się z atomów węgla, pozwala na szybki przepływ energii, lecz brak w niej przerw energetycznych, co praktycznie uniemożliwia odcięcie przepływu. Z tego powodu Geim postanowił wypróbować inne rozwiązanie. Stworzył tranzystor polowy o pionowej heterostrukturze - dwie warstwy grafenu oddzielone MoS2 lub azotkiem boru (oba materiały są uważane za dwuwymiarowe, ponieważ są niezwykle cienkie). MoS2 działa jak izolator zapobiegający przedostawaniu się ładunków, więc zazwyczaj tranzystor jest wyłączony. Aby go włączyć, naukowcy podnoszą napięcie na jednej z warstw grafenu, co zwiększa energię znajdujących się tam elektronów i powoduje ich tunelowanie.

Użycie azotku boru jako izolatora zaowocowało uzyskaniem stosunku wynoszącego 50 pomiędzy stanem włączonym a wyłączonym, natomiast użycie MoS2 – ok. 10 000 – wystarczająco dużo dla niektórych obwodów logicznych.

Ponadto badania dowiodły, iż MoS2 przypomina grafen również pod względem właściwości mechanicznych, np. jest trzydzieści razy mocniejszy niż stal nierdzewna i może ulec dziesięcioprocentowemu zgięciu. Naukowcy nie twierdzą, że MoS2 zastąpi grafen, ale na pewno pomoże utorować drogę post-krzemowej przyszłości w elektronice.

Źródło: www.manchester.ac.uk

Grafika: Wikimedia.org