Новый транзистор: альтернатива кремнию и лучше, чем графен

Меньшие и более энергоэффективные чипы могут быть изготовлены из молибденита. Изучение, проведенное в Лаборатории наномасштабной электроники и структуры (LANES) при EPFL (Швейцарский федеральный технологический институт), показало, что этот материал имеет ряд преимуществ перед традиционным кремнием или графеном при использовании в электронике.

Открытие, сделанное в EPFL, может сыграть важную роль в электронике, позволив делать транзисторы меньше и энергоэффективнее. Исследование показало, что молибденит (MoS₂) является очень эффективным полупроводником. Этот минерал, который изобилует в природе, часто используется в стальных сплавах или как добавка в смазочные материалы. Но его возможности применения в электронике не изучались.

«Это очень тонкий двумерный материал, который легко использовать в нанотехнологии, к примеру, для изготовления транзисторов, светодиодов, солнечных элементов», - сказал проф. Андрас Кис (Andras Kis) из LANES.

Одно из преимуществ молибденита – он менее объемистый по сравнению с кремнием, который является трехмерным. В листе толщиной 0,65 нм электроны перемещаются так же легко, как и в 2-нанометровом листе кремния. Но сегодня нет возможности изготовить лист кремния столь же тонкий, как монослой MoS₂. Другое преимущество заключается в том, что из него можно делать транзисторы, которые потребляют в 100 тыс. раз меньше энергии, чем традиционные кремниевые. Он имеет запрещенную зону шириной 1,8 электрон-вольт, и идеально подходит для транзисторов.

Такая запрещенная зона предоставляет молибдениту преимущество и перед графеном, который является «полуметаллом» и не имеет запрещенной зоны, а создать ее искусственно весьма трудно.

Это цифровая модель, которая показывает, как молибденит может встраиваться в транзистор