Niedawno wspominaliśmy o problemach związanych z grafenem. Naukowcy z IBM zauważyli, że grafenowych tranzystorów nie da się włączać i wyłączać. Ta „wada” stawia, przynajmniej na razie, pod znakiem zapytania przyszłość grafenu jako pełnoprawnego następcy krzemu.
Na szczęście natura przychodzi z pomocą, i to w najmniej oczekiwanym momencie. Okazuje się, że minerał o nazwie molibdenit ma cechy półprzewodnika, które czynią z niego doskonałego następcę krzemu, a także zastępcę grafenu na podium obiecujących materiałów przyszłości. Czyli, jak to się przysłowiowo mówi - gdzie dwóch się bije, tam trzeci korzysta. Ze względu na fakt, iż nie uważano dotąd tego minerału za ważny z punktu widzenia elektroniki, trudno jeszcze wyrokować na temat przyszłości molibdenitu jako budulca tranzystorów i innych układów elektronicznych, które dziś bazują na krzemie.
Struktura molibdenitu oraz sam minerał
Molibdenit to inaczej siarczek molibdenu (MoS2), w którym atomy molibdenu umieszczone są pomiędzy atomami siarki tak, że tworzy on dwuwarstwową i co najważniejsze bardzo cienką strukturę. Molibdenit przypomina w wyglądzie i dotyku grafit, a także podobnie jak mika łatwo dzieli się na cienkie arkusze. Warto podkreślić, że w przeciwieństwie do grafenu, molibdenit występuje powszechnie (choć zaliczany jest do minerałów rzadkich) w naturze, także w Polsce.
Naukowcy z EPFL zbudowali eksperymentalny molibdenitowy tranzystor, aby udowodnić słuszność swojej teorii
Obiecujące cechy molibdenitu zachęciły naukowców z politechniki w Lozannie (EPFL) do badań nad tym minerałem. Jak twierdzą badacze, transport elektronów w 0,65 nm grubości warstwie molibdenitu odbywa się tak samo efektywnie jak w trzykrotnie grubszej (2 nm) warstwie krzemu - która tak naprawdę jest poza obecnymi możliwościami produkcyjnymi, jak podkreśla profesor Andras Kis z EPFL. To jeszcze nie wszystko - molibdenit wykazuje przerwę energetyczną na poziomie 1,8 eV, aby umożliwić bardzo wygodne włączanie i wyłączanie molibdenitowych tranzystorów. Będą one miały 100 000 razy mniejsze zużycie energii w stanie spoczynku niż w przypadku tradycyjnych tranzystorów - komentować tego chyba nie trzeba.
Jak już podkreśliliśmy, czas pokaże, czy molibdenit okaże się "graalem" rynku elektroniki. Na pewno odkrycie wszystkich jego zalet, jak i ewentualnych wad, potrwa jeszcze dość długo.
Źródło: EPFL, Wikimedia
