Elektroniikan kaksiulotteinen tulevaisuus

Vuonna 2013 Joshua Goldbergerin laboratorio Ohio Statesta oli ensimmäinen, joka onnistui luomaan yhden atomin paksuisen germaneeni-arkin.

Sittemmin hän ryhmineen on puuhastellut tämän kaksiulotteisen arkin ylä- ja alapinnan atomisidosten kanssa ja luoneet hybridiversioita joka sisältävät muita atomeja kuten tinaa.

Tavoitteena on tehdä materiaalia, joka paitsi siirtää elektroneja kymmenen kertaa nopeammin kuin pii mutta myös absorboi ja säteilee paremmin valoa.

Tutkijat ovat havainneet, että virittämällä näiden sidosten luonnetta, he voivat virittää materiaalin sähköistä rakennetta.

- Voimme lisätä tai vähentää energiaa, jota se absorboi. Joten mahdollisesti voisimme tehdä materiaalia, joka kattaa koko sähkömagneettisen spektrin tai absorboi eri värejä riippuen niiden sidoksista, toteaa Goldberger yliopistonsa tiedotteessa.

Kun he luovat erilaisia germaneenejä, tutkijat yrittävät hyödyntää perinteisiä piin valmistusmenetelmiä niin paljon kuin mahdollista, jotta kaikki edistysaskeleet olisivat helposti käyttöön otettavissa.

Perinteisempien puolijohdesovelluksien lisäksi on ollut lukuisia ennustuksia, että tinaversio tästä materiaalista voisi johtaa sähköä sadan prosentin hyötysuhteella huoneenlämpötilassa.

Raskaammat tina-atomit mahdollistaa materiaalin tulla kaksiulotteiseksi topologiseksi eristeeksi, joka johtaa sähköä vain reunoiltaan.

Goldbergerin laboratorio on varmistanut, että tämä teoreettinen materiaali voi olla kemiallisesti vakaa. Labra on luonut germaneenia johon on sisällytetty jopa yhdeksän prosenttia tina-atomeja ja osoittanut, että tina-atomeilla ovat vahva mieltymys sitoutua hydroksidisesti arkin ylä- ja alapuolelle.

Hänen ryhmänsä on nyt kehittämässä menetelmiä valmistella puhtaita tinan 2D-johdannaisia.

Aiheesta aiemmin:

Kaksiulotteista tinaa?

Uusia kaksiulotteisia