Los diodos Schottky están compuestos por un metal en contacto con un semiconductor. A pesar de su simple construcción, Los diodos Schottky son componentes tremendamente útiles en la electrónica moderna. Los diodos Schottky fabricados con materiales bidimensionales (2-D) han atraído una gran atención de investigación en los últimos años debido a su potencial en transistores. rectificadores, generadores de radiofrecuencia, puertas lógicas, células solares, sensores químicos, fotodetectores, electrónica flexible y así sucesivamente.

La comprensión de los diodos Schottky basados ​​en material 2-D es, sin embargo, incompleto. En la literatura han coexistido varios modelos teóricos y, a menudo, se selecciona un modelo a priori sin justificaciones rigurosas. No es raro ver un modelo analítico con una física subyacente que contradice fundamentalmente las propiedades físicas de los materiales 2-D aplicados para el análisis de un diodo Schottky de material 2-D.

Reportando en Cartas de revisión física , Investigadores de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur (SUTD) han dado un gran paso adelante en la resolución de los misterios que rodean a los diodos Schottky de material 2-D. Empleando un riguroso análisis teórico, desarrollaron una nueva teoría para describir diferentes variantes de diodos Schottky basados ​​en material 2-D bajo un marco unificador. La nueva teoría establece una base que une modelos anteriores contrastantes, resolviendo así una gran confusión en la electrónica de materiales 2-D.

"Un hallazgo particularmente notable es que la corriente eléctrica que fluye a través de un diodo Schottky de material 2-D sigue una ley de escala universal única para muchos tipos de materiales 2-D, ", dijo el primer autor Dr. Yee Sin Ang de SUTD.

Las leyes de escala universales son muy valiosas en física, ya que proporcionan una práctica "navaja suiza" para descubrir el funcionamiento interno de un sistema físico. Las leyes de escala universales han aparecido en muchas ramas de la física, incluyendo semiconductores, superconductores, dinámica de fluidos, fracturas mecánicas, e incluso en sistemas complejos como la vida útil de los animales, resultados de las elecciones, transporte y crecimiento de la ciudad.

La ley de escala universal descubierta por los investigadores de SUTD dicta cómo varía la corriente eléctrica con la temperatura y es ampliamente aplicable a amplias clases de sistemas 2-D, incluidos los pozos cuánticos de semiconductores. grafeno silicene, germanene, stanene, dicalcogenuros de metales de transición y las películas delgadas de sólidos topológicos.

"La forma matemática simple de la ley de escala es particularmente útil para los científicos e ingenieros aplicados en el desarrollo de nuevos materiales electrónicos en 2-D, ", dijo el coautor, el profesor Hui Ying Yang de SUTD.

Las leyes de escala descubiertas por los investigadores del SUTD proporcionan una herramienta simple para la extracción de la altura de la barrera Schottky, una cantidad física de vital importancia para la optimización del rendimiento de la electrónica de materiales 2-D.

"La nueva teoría tiene un impacto de gran alcance en la física del estado sólido, "dijo el coautor e investigador principal de esta investigación, Prof. Lay Kee Ang de SUTD, "Señala la ruptura de la ecuación de diodo clásica ampliamente utilizada para materiales tradicionales durante los últimos 60 años, y mejorará nuestra comprensión sobre cómo diseñar mejores componentes electrónicos de materiales en 2-D ".