RomanSR
02.02.2011, 14:55
http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/web/29172_web.jpg
Фотография взята с сайта www.eurekalert.org
С помощью нового материала, исследованного в Швейцарии и получившего название молибденит, могут быть созданы еще более миниатюрные и энергоэффективные электронные чипы. 30 января ученые из лаборатории наноразмерной электроники и структур политехнической школы в Лозанне (EFPL) опубликовали в журнале Nature Nanotechnology исследование, показывающее, что этот материал имеет явные преимущества по сравнению с традиционными кремнием и графеном при использовании его в электронике.
Открытие, сделанное в EFPL, может сыграть важную роль в области электроники, что позволит создавать более энергоэффективные транзисторы гораздо меньшего размера, чем сейчас. Исследование показало, что молибденит (или MoS2) – это очень эффективный полупроводник. Этот минерал, который существует в изобилии в природе, часто используется как элемент стальных сплавов или в качестве добавки в смазочных материалах. Но до сих пор не был исследован для применения в электронике.
«Это двумерный материал, очень тонкий и простой в использовании применительно к области нанотехнологий. Он обладает реальным потенциалом в области изготовления очень маленьких транзисторов, светодиодов (LED) и солнечных батарей», — рассказал профессор EFPL Андрас Кис, который не без помощи коллег по лаборатории проделал большую работу и осуществил это исследование. Он сравнивает преимущества молибденита с кремнием, который в настоящее время является основным компонентом, используемым в производстве электронных и компьютерных чипов, и графеном, открытым в 2004 году двумя физиками Университета Манчестера – Андре Геймом и Константином Новоселовым, за что были удостоены Нобелевской премии по физике в 2010 году.
Одним из преимуществ молибденита является то, что он мене объемный чем кремний, который является трехмерным материалом. В листе молибденита толщиной 0,65 нанометра электроны могут перемещаться так же легко, как в листе кремния двухнанометровой толщины», объясняет Кис. «В то же время сейчас невозможно изготовить лист кремния толщиной с монослой молибденита».
Еще одно преимущество нового материала – возможность изготавливать транзисторы, которые потребляют в 100 000 раз меньше энергии в режиме ожидания, чем традиционные кремниевые транзисторы. Наличие в молибдените «запрещенной зоны» (gap) шириной 1,8 эВ делает его практически идеальным полупроводником.
Зонная теория в физике твердого тела – это квантомеханическая теория движения электронов в различных материалах. В полупроводниках, пространства, свободные от электронов, называются «запрещенными зонами». Если эта зона не является слишком маленькой или слишком большой, некоторые электроны могут перейти через нее. Таким образом, возможен более высокий уровень контроля за электрическим поведением материала.
Существование «запрещенной зоны» в молибдените дает ему преимущество перед графеном. Этот «полуметалл», рассматриваемый в настоящее время многими учеными как материал будущего, не имеет таких зон, и их очень трудно воспроизвести искусственным образом.
Via eurekalert (http://www.eurekalert.org/pub_releases/2011-01/epfd-nta012811.php)
http://habrahabr.ru/blogs/nano/112890/
Фотография взята с сайта www.eurekalert.org
С помощью нового материала, исследованного в Швейцарии и получившего название молибденит, могут быть созданы еще более миниатюрные и энергоэффективные электронные чипы. 30 января ученые из лаборатории наноразмерной электроники и структур политехнической школы в Лозанне (EFPL) опубликовали в журнале Nature Nanotechnology исследование, показывающее, что этот материал имеет явные преимущества по сравнению с традиционными кремнием и графеном при использовании его в электронике.
Открытие, сделанное в EFPL, может сыграть важную роль в области электроники, что позволит создавать более энергоэффективные транзисторы гораздо меньшего размера, чем сейчас. Исследование показало, что молибденит (или MoS2) – это очень эффективный полупроводник. Этот минерал, который существует в изобилии в природе, часто используется как элемент стальных сплавов или в качестве добавки в смазочных материалах. Но до сих пор не был исследован для применения в электронике.
«Это двумерный материал, очень тонкий и простой в использовании применительно к области нанотехнологий. Он обладает реальным потенциалом в области изготовления очень маленьких транзисторов, светодиодов (LED) и солнечных батарей», — рассказал профессор EFPL Андрас Кис, который не без помощи коллег по лаборатории проделал большую работу и осуществил это исследование. Он сравнивает преимущества молибденита с кремнием, который в настоящее время является основным компонентом, используемым в производстве электронных и компьютерных чипов, и графеном, открытым в 2004 году двумя физиками Университета Манчестера – Андре Геймом и Константином Новоселовым, за что были удостоены Нобелевской премии по физике в 2010 году.
Одним из преимуществ молибденита является то, что он мене объемный чем кремний, который является трехмерным материалом. В листе молибденита толщиной 0,65 нанометра электроны могут перемещаться так же легко, как в листе кремния двухнанометровой толщины», объясняет Кис. «В то же время сейчас невозможно изготовить лист кремния толщиной с монослой молибденита».
Еще одно преимущество нового материала – возможность изготавливать транзисторы, которые потребляют в 100 000 раз меньше энергии в режиме ожидания, чем традиционные кремниевые транзисторы. Наличие в молибдените «запрещенной зоны» (gap) шириной 1,8 эВ делает его практически идеальным полупроводником.
Зонная теория в физике твердого тела – это квантомеханическая теория движения электронов в различных материалах. В полупроводниках, пространства, свободные от электронов, называются «запрещенными зонами». Если эта зона не является слишком маленькой или слишком большой, некоторые электроны могут перейти через нее. Таким образом, возможен более высокий уровень контроля за электрическим поведением материала.
Существование «запрещенной зоны» в молибдените дает ему преимущество перед графеном. Этот «полуметалл», рассматриваемый в настоящее время многими учеными как материал будущего, не имеет таких зон, и их очень трудно воспроизвести искусственным образом.
Via eurekalert (http://www.eurekalert.org/pub_releases/2011-01/epfd-nta012811.php)
http://habrahabr.ru/blogs/nano/112890/