Nový materiál pro elektroniku

Současná elektronika je postavena na křemíkové bázi. Vědci až donedávna předpokládali, že její další zdokonalení povede k součástkám na bázi grafenu. Za jeho výzkum byla loni udělena Nobelova cena. Teď se ale objevil další materiál, který by dokonce měl oba dosavadní materiály překonat. Je jím minerál molybdenit, který se na rozdíl od grafenu v přírodě hojně vyskytuje.

S touto překvapivou informací nedávno přišla v časopise Nature Nanotechnology skupina vědců ze švýcarské polytechniky v Lausanne (EFPL). Podle jejich experimentů by mohly být tranzistory z molybdenitu mnohem menší a energeticky efektivnější než analogické křemíkové nebo grafenové součástky.

Za tyto výhody molybdenit vděčí své struktuře, molybdenit je na na atomární úrovni prakticky dvojrozměrný. Současná technologie zvládá výrobu polovodivé křemíkové vrstvy o minimální tloušťce 2 nanometry. Při použití molybdenitu ale bude možné připravit vrstvy materiálu, které budou ještě 3x tenčí. Tranzistor z molybdenitu bude navíc mít až 100 tisíckrát menší energetické požadavky na přepínání, než jaké mají tranzistory z křemíku. To s sebou nese mnohem menší energetickou spotřebu elektroniky v pohotovostním režimu.

Očekává se, že tranzistory z molybdenitu budou výrobně mnohem méně náročné než tranzistory na bázi grafenu. Bude možné také lépe řídit a měnit jejich elektrické vlastnosti. Kromě tranzistorů bude z molybdenitu možné vyrábět i LED diody a sluneční fotovoltaické články.

Molybdenit má vzorec MoS2. Sulfid molybdeničitý (molybden disulfid) se v přírodě vyskytuje jako nerost a doposud se používal jako přídatná složka některých slitin oceli nebo jako příměs do olejů (lubrikantů). Doposud nikdo nezkoumal, jak by se molybdenitu dal využít v elektronice.