Este es un modelo digital que muestra cómo se puede integrar la molibdenita en un transistor. Crédito:Crédito:EPFL
Se podrían fabricar chips electrónicos más pequeños y de mayor eficiencia energética utilizando molibdenita. En un artículo que aparece en línea el 30 de enero en la revista Nanotecnología de la naturaleza , El Laboratorio de Estructuras y Electrónica a Nanoescala de EPFL (LANES) publica un estudio que muestra que este material tiene distintas ventajas sobre el silicio tradicional o el grafeno para su uso en aplicaciones electrónicas.
Un descubrimiento realizado en EPFL podría desempeñar un papel importante en la electrónica, permitiéndonos hacer transistores más pequeños y más eficientes energéticamente. La investigación llevada a cabo en el Laboratorio de Electrónica y Estructuras a Nanoescala (LANES) ha revelado que la molibdenita, o MoS 2 , es un semiconductor muy eficaz. Este mineral, que es abundante en la naturaleza, se utiliza a menudo como elemento en aleaciones de acero o como aditivo en lubricantes. Pero aún no se había estudiado ampliamente para su uso en electrónica.
100, 000 veces menos energía
"Es un material bidimensional, muy fino y fácil de usar en nanotecnología. Tiene un potencial real en la fabricación de transistores muy pequeños, diodos emisores de luz (LED) y células solares, "dice el profesor de EPFL, Andras Kis, cuyos colegas de LANES M. Radisavljevic, El Prof. Radenovic et M. Brivio trabajaron con él en el estudio. Compara sus ventajas con otros dos materiales:silicio, actualmente el componente principal utilizado en chips electrónicos y de computadora, y grafeno, cuyo descubrimiento en 2004 le valió a los físicos de la Universidad de Manchester Andre Geim y Konstantin Novoselov el Premio Nobel de Física 2010.
Una de las ventajas de la molibdenita es que es menos voluminosa que el silicio, que es un material tridimensional. "En una hoja de MoS de 0,65 nanómetros de espesor 2 , los electrones pueden moverse tan fácilmente como en una hoja de silicio de 2 nanómetros de espesor, "explica Kis." Pero actualmente no es posible fabricar una hoja de silicio tan delgada como una hoja monocapa de MoS 2 . "Otra ventaja de la molibdenita es que se puede utilizar para fabricar transistores que consumen 100, 000 veces menos energía en estado de espera que los transistores de silicio tradicionales. Se debe usar un semiconductor con un "espacio" para encender y apagar un transistor, y la brecha de 1.8 electronvoltios de la molibdenita es ideal para este propósito.
Mejor que el grafeno
En física del estado sólido, La teoría de bandas es una forma de representar la energía de los electrones en un material dado. En semiconductores, existen espacios libres de electrones entre estas bandas, los llamados "band gap". Si el espacio no es demasiado pequeño o demasiado grande, ciertos electrones pueden saltar a través del espacio. Ofrece así un mayor nivel de control sobre el comportamiento eléctrico del material, que se puede encender y apagar 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 electrónico del futuro, el grafeno "semi-metálico" no tiene un hueco, y es muy difícil reproducir artificialmente uno en el material.
