Молибденит лучше кремния и графена для производства транзисторов

Ученые не прекращают искать пути улучшения электронных компонентов. Совсем недавно они узнали, что существую более подходящие для производства транзисторов материалы, чем кремний. В 2004 году физиками Андре Геимом (Andre Geim) и Константином Новоселовым (Konstantin Novoselov) из Манчестерского университета был открыт графен - двумерная модификация углерода. Достижение принесло этим ученым Нобелевскую премию в области физики в 2010 году. Сейчас же с графеном работают инженеры для переноса технологии на конвейер, а ученые начали поиски нового, еще более эффективно материала.

Молибденит - минерал с жирным металлическим блеском, который часто встречается в окружающей среде. Но активное применение для производства полупроводников может сделать его дефицитным.

Исследователи из Лозанского политехнического университета нашли новую замену кремнию. Они считают, что будущее за молибденитом (MoS2). Молибденит похож на слюду и часто встречается в кварцевых месторождений. В настоящее время его использую для выплавки легированной стали и производства промышленных масел.

Главным преимуществом материала является его двумерная структура, снижающая толщину решетки и соотвественно потери тока.

Как оказалось, молибденит является отличным полупроводником с разрывом в 1,8 электрон-вольт. Его внутренняя структура напоминает графен, который из двухмерной кристаллической решетки. Это позволяет сократить потери тока в сто тысяч раз в сравнении с кремнием. А, как известно, потери тока остаются главной проблемой современных транзисторов.

Ученые из Лозанского политеха, ведущего технического высшего учебного учреждения в Европе, создали первый в мире транзистор на основе MoS4. Открытие может кардинально изменить индустрию полупроводников.

Профессор Лозанского политеха Андрас Кис (Andras Kis) сказал, что молибденит может найти широкое применение в производстве транзисторов, светодиодов и солнечных батарей. В 0,65 нанометровой решетке MoS2 электроны способны перемещаться с той же скоростью, что в 2 нанометровой решетке кремния.

В отличии от молибденита графен не встречается в естественной среде, а является синтетическим материалом. К тому же графен является наполовину металлом, что усложняет процесс создание транзисторов на его основе.