(PhysOrg.com) - Molybdenit, ett nytt och mycket lovande material, kan överstiga de fysiska gränserna för kisel. EPFL -forskare har bevisat detta genom att göra det första molybdenitmikrochipet, med mindre och mer energieffektiva transistorer.

Efter att ha avslöjat de elektroniska fördelarna med molybdenit, EPFL -forskare har nu tagit nästa definitiva steg. Laboratory of Nanoscale Electronics and Structures (LANES) har gjort ett chip, eller integrerad krets, bekräftar att molybdenit kan överstiga de fysiska gränserna för kisel när det gäller miniatyrisering, elförbrukning, och mekanisk flexibilitet.

”Vi har byggt en första prototyp, sätta från två till sex serietransistorer på plats, och visat att grundläggande binära logiska operationer var möjliga, vilket bevisar att vi kan göra ett större chip, ”Förklarar LANES -chefen Andras Kis, som nyligen publicerade två artiklar om ämnet i den vetenskapliga tidskriften ACS Nano .

I början av 2011, labbet avslöjade potentialen för molybdendisulfid (MoS2), en relativt riklig, naturligt förekommande mineral. Dess struktur och halvledande egenskaper gör den till ett idealiskt material för användning i transistorer. Det kan således konkurrera direkt med kisel, den mest använda komponenten inom elektronik, och på flera punkter konkurrerar det också med grafen.

Tre atomer tjocka

”Den främsta fördelen med MoS2 är att den gör att vi kan minska storleken på transistorer, och på så sätt förminska dem ytterligare, ”Förklarar Kis. Det har hittills inte varit möjligt att göra lager av kisel som är mindre än två nanometer tjocka, på grund av risken för att initiera en kemisk reaktion som skulle oxidera ytan och äventyra dess elektroniska egenskaper. Molybdenit, å andra sidan, kan bearbetas i lager endast tre atomer tjocka, gör det möjligt att bygga marker som är minst tre gånger mindre. I denna skala, materialet är fortfarande mycket stabilt och ledningen är lätt att kontrollera.

Inte lika girig

MoS2 -transistorer är också mer effektiva. "De kan slås på och av mycket snabbare, och kan sättas i ett mer komplett standby -läge, ”Förklarar Kis.
Molybdenit är i nivå med kisel när det gäller dess förmåga att förstärka elektroniska signaler, med en utsignal som är fyra gånger starkare än den inkommande signalen. Detta bevisar att det finns ”stor potential för att skapa mer komplexa chips, Säger Kis. "Med grafen, till exempel, denna amplitud är ungefär 1. Under denna tröskel, utspänningen skulle inte vara tillräcklig för att mata en sekund, liknande chip. ”

Inbyggd flexibilitet

Molybdenit har också mekaniska egenskaper som gör det intressant som ett möjligt material för användning i flexibel elektronik, som så småningom i utformningen av flexibla chips. Dessa kunde, till exempel, användas för att tillverka datorer som kan rullas ihop eller enheter som kan fästas på huden.