Después de una década de investigación intensiva sobre grafeno y materiales bidimensionales, un nuevo material semiconductor muestra potencial para el futuro de la electrónica ultrarrápida.

El nuevo semiconductor llamado Indium Selenide (InSe) tiene solo unos pocos átomos de espesor, de manera similar al grafeno. La investigación se informó en Nanotecnología de la naturaleza esta semana por investigadores de la Universidad de Manchester y sus colegas de la Universidad de Nottingham.

El grafeno tiene solo un átomo de espesor y tiene propiedades electrónicas inigualables. lo que ha dado lugar a sugerencias ampliamente publicitadas sobre su uso en futuros circuitos electrónicos.

A pesar de todas sus propiedades superlativas, el grafeno no tiene brecha de energía. Se comporta más como un metal que como un semiconductor normal, frustrando su potencial para aplicaciones de tipo transistor.

La nueva investigación muestra que los cristales de InSe pueden fabricarse con solo unos pocos átomos de espesor, casi tan delgado como el grafeno. Se demostró que InSe tiene una calidad electrónica superior a la del silicio, que se utiliza de forma ubicua en la electrónica moderna.

En tono rimbombante, a diferencia del grafeno pero similar al silicio, El InSe ultradelgado tiene una gran brecha de energía que permite encender y apagar los transistores fácilmente, permitiendo dispositivos electrónicos ultrarrápidos de próxima generación.

Combinando grafeno con otros materiales nuevos, que individualmente tienen excelentes características complementarias a las extraordinarias propiedades del grafeno, ha dado lugar a emocionantes desarrollos científicos y podría producir aplicaciones aún más allá de nuestra imaginación.

Sir Andre Geim, uno de los autores de este estudio y ganador del Premio Nobel de Física por la investigación sobre el grafeno, cree que los nuevos hallazgos podrían tener un impacto significativo en el desarrollo de la electrónica del futuro.

"El InSe ultrafino parece ofrecer el medio dorado entre el silicio y el grafeno. Al igual que el grafeno, InSe ofrece un cuerpo naturalmente delgado, permitiendo escalar a las verdaderas dimensiones nanométricas. Similar al silicio, InSe es un muy buen semiconductor ".

Los investigadores de Manchester tuvieron que superar un problema importante para crear dispositivos InSe de alta calidad. Siendo tan delgado InSe se daña rápidamente por el oxígeno y la humedad presentes en la atmósfera. Para evitar tal daño, los dispositivos se prepararon en una atmósfera de argón utilizando nuevas tecnologías desarrolladas en el Instituto Nacional de Grafeno.

Esto permitió por primera vez películas de InSe delgadas atómicamente de alta calidad. La movilidad de los electrones a temperatura ambiente se midió a 2, 000 cm ² / Vs, significativamente más alto que el silicio. Este valor aumenta varias veces a temperaturas más bajas.

Los experimentos actuales produjeron el material de varios micrómetros de tamaño, comparable a la sección transversal de un cabello humano. Los investigadores creen que siguiendo los métodos que ahora se utilizan ampliamente para producir láminas de grafeno de gran superficie, InSe también podría producirse pronto a nivel comercial.

Coautor del artículo Profesor Vladimir Falko, El director del Instituto Nacional de Grafeno dijo:"La tecnología que el NGI ha desarrollado para separar capas atómicas de materiales en cristales bidimensionales de alta calidad ofrece grandes oportunidades para crear nuevos sistemas de materiales para aplicaciones optoelectrónicas. Buscamos constantemente nuevos materiales en capas. intentar."

El InSe ultradelgado pertenece a una creciente familia de cristales bidimensionales que tienen una variedad de propiedades útiles según su estructura. espesor y composición química.

En la actualidad, La investigación en grafeno y materiales bidimensionales relacionados es el campo de la ciencia de los materiales de más rápido crecimiento que une la ciencia y la ingeniería.