Rewolucja półprzewodnikowa w dwóch wymiarach

Elementy półprzewodnikowe, które są tak cienkie jak atom przestały już być science fiction. Niemiecki fizyk dr Axel Enders, wraz z partnerami w Polski i Stanów Zjednoczonych, opracował dwuwymiarowy materiał, który może zrewolucjonizować elektronikę. Dzięki swoim właściwościom półprzewodnikowym, materiał ten może być znajdzie znacznie szersze zastosowanie w technologii niż  grafen, którego odkrycie w 2004 roku zostało okrzyknięte na całym świecie przełomem naukowym.

Nowy materiał zawiera węgiel, bor, i azotu, i a jego wzór (nie do końca) chemiczny to h-BCN.  Wiadomość o tym odkryciu zostało opublikowane w czasopiśmie ACS Nano.

Profesor Enders optymistycznie prognozuje”Nasze odkrycie może być punktem wyjścia dla nowej generacji tranzystorów, obwodów i czujników elektronicznych, które będą znacznie mniejsze i bardziej elastyczne niż elementy elektroniczne stosowane do tej pory. Co więcej materiał może umożliwić znaczne zmniejszenie zużycia energii”

Obecna technologia CMOS, dominująca w branży elektronicznej ma wyraźne granice dalszej miniaturyzacji. h-BCN prawdopodobnie okaże się o wiele lepszy niż grafen, jeśli chodzi o pokonanie tych granic.
Grafen jest dwuwymiarową kratą złożoną wyłącznie z atomów węgla. Jest zatem cienki jak jeden atom. Gdy naukowcy rozpoczęli badania tych struktur dokładniej, ich niezwykłe właściwości witani z entuzjazmem na całym świecie. Grafen od 100 do 300 razy wytrzymalszy od stali, a jednocześnie jest dobrym przewodnikiem ciepła i energii elektrycznej (podobnie jak stal zresztą).  Elektrony w grafenie są w stanie poruszać się swobodnie pod wpływem dowolnie małego napięcia, tak że nie ma ustalonej progowej wartości przy której się prąd nie płynie. Z tego powodu, grafen niezbyt dobrze nadaje się do budowy aktywnych elementów elektronicznych, które są w większości przełącznikami (mają zdolność włączania i wyłączania przepływu prądu). Półprzewodniki są wymagane w elektronice, gdyż tylko one mogą być użyte jako przełączniki. Profesor Enders  wpadł więc na pomysł zastąpienia poszczególnych atomów węgla w grafenie borem i azotem, w wyniku czego dwuwymiarowa atomowa sieć krystaliczna ma właściwości półprzewodnika.

Udostępnij
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Dodaj komentarz