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24 de febrero de 2011

Un nuevo transistor: Diluyente que el silicio y mejor que el grafeno, con molibdenita (MoS2)

 

Más pequeño y más eficientes los chips electrónicos de energí,a se podría hacer uso de molibdenita. En un artículo publicado en línea 30 de enero en la revista Nature Nanotechnology (("una sola capa de transistores MoS2"), el Laboratorio EPFL de la electrónica a nanoescala y Estructuras (carriles) publica un estudio que muestra que este material tiene ventajas sobre el silicio tradicional o grafeno para su uso en las aplicaciones de la electrónica.

Un descubrimiento hecho en la EPFL podría desempeñar un papel importante en la electrónica, lo que nos permite hacer transistores que son la energía más pequeñas y más eficientes. La investigación llevada a cabo en el Laboratorio de Electrónica y estructuras a nanoescala (carriles), ha revelado que molibdenita, o MoS2, es un semiconductor muy eficaz. Este mineral, que es abundante en la naturaleza, a menudo se utiliza como elemento de las aleaciones de acero o como aditivo en lubricantes. Pero aún no había sido estudiado para uso en electrónica.

Molybdenite use in transistors

Molibdenita, es un material de dos dimensiones, muy delgada y fácil de usar en la nanotecnología. Se tiene un verdadero potencial en la fabricación de transistores muy pequeños, los diodos emisores de luz (LED) y las células solares.

100.000 veces menos energía

"Es un material de dos dimensiones, muy delgada y fácil de usar en la nanotecnología. Se tiene un verdadero potencial en la fabricación de transistores muy pequeños, los diodos emisores de luz (LED) y las células solares", dice EPFL profesor Andras Kis, cuyo CARRILES colegas M. Radisavljevic, Prof. Radenovic et M. Brivio trabajado con él en el estudio. Él compara sus ventajas con dos otros materiales: silicio, actualmente el principal componente utilizado en los chips electrónicos e informáticos, y el grafeno, cuyo descubrimiento en 2004 ganó la Universidad de Manchester físicos Geim André y Novoselov Konstantin el 2010 el Premio Nobel de Física.

Una de las ventajas de molibdenita es que es menos voluminoso que el silicio, que es un material tridimensional. "En una hoja de 0,65 nanómetros de espesor de MoS2, los electrones pueden moverse con tanta facilidad como en una hoja de 2 nanómetros de grosor de silicio", explica Kis. "Pero no es posible en la actualidad para fabricar una lámina de silicio tan fina como una hoja de monocapa de MoS2." Otra ventaja de molibdenita es que puede ser utilizado para fabricar transistores que consumen 100 mil veces menos energía en estado de espera que los transistores de silicio tradicionales. Un semiconductor con una "brecha" se debe utilizar para convertir un transistor encendido y apagado, y molibdenita de 1,8 brecha electrón-voltios es ideal para este propósito.

Mejor que el grafeno

En la física de estado sólido, la teoría de banda es una forma de representar la energía de los electrones en un material determinado. En los semiconductores, los espacios libres de electrones entre estos grupos, la llamada "banda de las lagunas." Si el espacio no es demasiado pequeño o demasiado grande, electrones saltan algunos pueden a través del boquete. Por lo tanto, ofrece un mayor nivel de control sobre el comportamiento eléctrico del material, que puede ser encendido y apagado fácilmente.

La existencia de esta brecha en la molibdenita también le da una ventaja sobre el grafeno. Considerado hoy por muchos científicos como el material de la electrónica del futuro, la "semi-metal" grafeno no tiene un hueco, y es muy difícil de reproducir artificialmente una en el material.

Fuente: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL)

http://www.nanowerk.com/news/newsid=19914.php

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