Los átomos de molibdeno (gris) y azufre (amarillo) se muestran en una formación de cristales bidimensionales. Un láser golpea la superficie en espiral, causando una corriente de valle transportada por un par electrón-hueco, moverse a través del cristal. Crédito:Kathryn McGill
Para el transistor cada vez más pequeño, puede haber un nuevo juego en la ciudad. Los investigadores de Cornell han demostrado un rendimiento electrónico prometedor de un compuesto semiconductor con propiedades que podrían resultar un digno compañero del silicio.
Nuevos datos sobre las propiedades electrónicas de un cristal atómicamente delgado de disulfuro de molibdeno se publican en línea en Ciencias 27 de junio por Kin Fai Mak, becario postdoctoral en el Instituto Kavli de Cornell para la ciencia a nanoescala. Sus coautores son Paul McEuen, el profesor de física Goldwin Smith; Parque Jiwoong, profesor asociado de química y biología química; y la estudiante graduada de física Kathryn McGill.
El interés reciente en el disulfuro de molibdeno para transistores se ha inspirado en parte en estudios similares sobre el grafeno, un carbono de un átomo de espesor en una formación atómica como la tela metálica. Aunque super fuerte, realmente delgado y un excelente conductor, el grafeno no permite encender y apagar fácilmente la corriente, que está en el corazón de lo que hace un transistor.
Disulfuro de molibdeno, por otra parte, es fácil de adquirir, se puede cortar en cristales muy delgados y tiene la banda prohibida necesaria para convertirlo en un semiconductor. Posee otra propiedad potencialmente útil:además de la carga intrínseca y el giro, también tiene un grado extra de libertad llamado valle, que puede producir una perpendicular, corriente sin carga que no disipa ninguna energía a medida que fluye.
Si esa corriente del valle pudiera aprovecharse (los científicos todavía están trabajando en eso), el material podría formar la base para una casi perfecta, transistor atómicamente delgado, que en principio permitiría que la electrónica no disipara calor, según Mak.
Los investigadores mostraron la presencia de esta corriente de valle en un transistor de disulfuro de molibdeno que diseñaron en la instalación de ciencia y tecnología de Cornell NanoScale (CNF). Sus experimentos incluyeron iluminar el transistor con luz polarizada circularmente, que tuvo el efecto inusual de excitar electrones en una curva lateral. Estos experimentos reforzaron el concepto de utilizar el grado de libertad del valle como portador de información para la electrónica u optoelectrónica de próxima generación.
