Molybdenit -dioder, der kan udsende lys eller absorbere det for at producere elektricitet

Efter at have brugt den til at udvikle en computerchip, flashhukommelsesenhed og fotografisk sensor, EPFL -forskere har igen udnyttet molybdenitens elektroniske potentiale (MoS ₂ ) ved at oprette dioder, der kan udsende lys eller absorbere det for at producere elektricitet.

Molybdenit har et par overraskelser stadig i ærmet. Efter at have brugt den til at bygge en elektronisk chip, en flash -hukommelsesenhed og en fotografisk sensor, EPFL-professor Andras Kis og hans team i Laboratory of Nanoscale Electronics and Structures (LANES) fortsætter sin undersøgelse af denne lovende halvleder. I forskning, der for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet ACS Nano , de har demonstreret muligheden for at skabe lysemitterende dioder og solceller.

Forskerne byggede flere prototyper af dioder - elektroniske komponenter, hvor spændingen kun strømmer i én retning - bestående af et lag molybdenit, der er lagt på et lag silicium. Ved grænsefladen, hver elektron udsendt af MoS ₂ kombineres med et "hul" - et mellemrum, der efterlades ledigt af en elektron - i silicium. De to elementer mister deres respektive energier, som derefter omdannes til fotoner. "Denne lette produktion skyldes de specifikke egenskaber ved molybdenit, "forklarer Kis." Andre halvledere vil have en tendens til at omdanne denne energi til varme. "

Endnu bedre, ved at vende enheden, elektricitet kan produceres fra lys. Princippet er det samme:når en foton når molybdenitten, det skubber en elektron ud, derved skaber et "hul" og genererer spænding. "Dioden fungerer som en solcelle, "siger Kis." Vores test viste en effektivitet på mere end 4%. Molybdenit og silicium fungerer virkelig sammen her. MoS ₂ er mere effektiv i spektrets synlige bølgelængder, og silicium fungerer mere i det infrarøde område, således dækker de to, der arbejder sammen, det størst mulige spektrale område. "

Forskerne vil undersøge muligheden for at bygge elektroluminescerende dioder og pærer. Denne opdagelse kunne, først og fremmest, reducere energispredningen i elektroniske enheder såsom mikroprocessorer, ved at udskifte kobbertråde, der bruges til at transmittere data med lysemittere.