Nuovi transistor: la molibdenite come alternativa al silicio


Molibdenite

Molibdenite

Una recente scoperta fatta dal Politecnico di Losanna (Svizzera) potrebbe giocare un ruolo importante nel futuro dell’elettronica, consentendo lo sviluppo di transistor molto più piccoli ed efficienti di quelli presenti attualmente sul mercato.

Una ricerca condotta dal Laboratory of Nanoscale Electronics and Structures (LANES), ha rivelato infatti che la Molibdenite MoS2 è un semiconduttore dalle grandi potenzialità. Questo materiale, presente abbondantemente in natura, è frequentemente utilizzato come elemento di lega negli acciai e come additivo nei lubrificanti, ma fino ad oggi non ne era mai stato preso in considerazione un possibile impiego nell’elettronica.

La Molibdenite è un materiale a struttura bidimensionale, che si presenta sotto forma di fogli estremamente sottili e facili da utilizzare nella nanotecnologia. Rispetto al silicio, che ha una struttura tridimensionale, la Molibdenite offre un maggiore potenziale per la fabbricazione di transistor, LED e celle solari di dimensioni ridottissime. Basti pensare che in un foglio da 0,65 nanometri di spessore di Molibdenite gli elettroni possono possono muoversi facilmente come in un foglio di 2 nanometri di spessore di  silicio (in ogni caso, occorre sottolineare che al momento non è possibile fabbricare un foglio di silicio sottile come un foglio monostrato di MoS2).

Il vantaggio più sorprendente offerto dalla molibdenite è tuttavia la possibilità di essere utilizzata per fabbricare transistor con un ridottissimo consumo di energia in standby , inferiore di 100.000 rispetto ai transistor tradizionali di silicio. Questo è teoricamente possibile perché il gap di banda elettronica, caratteristica fondamentale dei semiconduttori, nel caso della molibdenite è di 1,8 eV (elettronvolt), un valore ideale per consentire il controllo del comportamento elettrico del transistor, che può essere acceso e spento facilmente e con ridotto dispendio energetico. Da questo punto di vista il materiale identificato dal Politecnico di Losanna appare molto più promettente del grafene, che essendo un “semi-metallo” non possiede naturalmente una gap di banda, cosa che ne limita fortemente l’impiego nella costruzione dei transistor.

Fonte: ScienceDaily

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