Kolmen atomin paksuinen puolijohdeliitos29.08.2014 University of Washingtonin tiedemiehet ovat kehittäneet rakenteen, jonka he uskovat olevan ohuin mahdollinen puolijohde. He ovat yhdistäneet kaksi tasokerroksisista puolijohdemateriaalia kolmen atomin paksuiseksi heteroliitokseksi. Heteroliitokset kolmiulotteisien puolijohteiden välillä eri kaistaeroineen ovat perusta nykyaikaisille valodiodeille, diodilasereille ja nopeille transistoreille. Heteroliitoksien luominen kaksiulotteisten puolijohteiden välille mahdollistaisi kaistaerosuunnittelun kaksitasoisuuden sisällä ja mahdollistaisi taipuisien ja läpinäkyvien transistorien ja ledien sekä nanolasereiden ja aurinkokennojen kehittämisen erittäin integroiduiksi elektronisiksi ja optisiksi piireiksi. Tutkimuksessa havaittiin, että kaksi tasomaista puolijohdemateriaalia voidaan liittää toisiinsa päittäin kiteisen täydellisesti. Tutkijoiden mukaan tällainen liitos on mahdollista skaalata myös massatuotannon tasolle. Tutkijat yhdistivät toisiinsa molybdeenidiselenidin (MoSe2) ja volframidiselenidin (WSe2). Niillä molemmilla on hyvin samankaltaiset materiaalirakenteet sekä omat luonnolliset kaistaerot, jollaista ei ole esimerkiksi grafeenilla. Äskettäin Berkley Labin tutkimuksissa MoSe2:sta ja WSe2:sta on mitattu erittäin nopeita varauksensiirtoaikoja. Nämä materiaalit koostuvat yhdestä kerroksesta molybdeeni- (Mo) tai volframiatomeja (W), jotka ovat kahden rikistä (S) muodostuneen atomikerroksen välissä. Washingtonin tutkimuksen yhteistyökumppanin Warwickin yliopiston elektronimikroskopian keskuksessa todettiin, että päittäisliitoksen kaikki atomit molemmissa materiaaleissa muodostivat yhden hunajakennomaisen hilarakenteen, ilman vääristymiä tai epäjatkuvuuskohtia. Tulevaisuudessa, erilaisista kaksiulotteisista materiaalien yhdistelmistä voitaneen muodostaa monenlaisia elektronisia rakenteita, kuten tasomaisia kvanttikaivoja ja kvanttijohtimia, superhiloja, täysitoimisia transistoreita ja jopa täydellisiä elektronisia piirejä arvioivat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa. Tutkijat ovat jo osoittaneet, että liitos vuorovaikuttaa valon kanssa paljon voimakkaammin kuin pelkkä yksikerroksinen rakenne, mikä on rohkaisevaa optosähköisten ja fotonisten sovelluksien, kuten aurinkokennojen kannalta. |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.