Efter att ha använt det för att utveckla ett datorchip, flashminne och fotografisk sensor, EPFL -forskare har återigen utnyttjat molybdenitens elektroniska potential (MoS ₂ ) genom att skapa dioder som kan avge ljus eller absorbera det för att producera elektricitet.

Molybdenit har några överraskningar kvar i ärmen. Efter att ha använt det för att bygga ett elektroniskt chip, ett flashminne och en fotografisk sensor, EPFL-professorn Andras Kis och hans team i Laboratory of Nanoscale Electronics and Structures (LANES) fortsätter sin studie av denna lovande halvledare. I forskning som nyligen publicerats i tidskriften ACS Nano , de har visat möjligheten att skapa ljusemitterande dioder och solceller.

Forskarna byggde flera prototyper av dioder - elektroniska komponenter i vilka spänning strömmar i endast en riktning - bestående av ett lager molybdenit överlagrat på ett lager kisel. Vid gränssnittet, varje elektron som avges av MoS ₂ kombineras med ett "hål" - ett utrymme som lämnas ledigt av en elektron - i kislet. De två elementen förlorar sina respektive energier, som sedan omvandlas till fotoner. "Denna ljusproduktion orsakas av de specifika egenskaperna hos molybdenit, "förklarar Kis." Andra halvledare tenderar att omvandla denna energi till värme. "

Ännu bättre, genom att vända enheten, elektricitet kan produceras från ljus. Principen är densamma:när en foton når molybdeniten, det matar ut en elektron, vilket skapar ett "hål" och genererar spänning. "Dioden fungerar som en solcell, "säger Kis." Våra tester visade en effektivitet på mer än 4%. Molybdenit och kisel fungerar verkligen tillsammans här. MoS ₂ är mer effektiv i spektrumets synliga våglängder, och kisel fungerar mer i det infraröda området, så täcker de två som arbetar tillsammans det största möjliga spektralområdet. "

Forskarna vill studera möjligheten att bygga elektroluminescerande dioder och lampor. Denna upptäckt kan, framför allt, minska energiförlusten i elektroniska enheter som mikroprocessorer, genom att ersätta koppartrådar som används för att överföra data med ljusstrålare.