Udskiftning til silicium -enheder vælder stort med ny opdagelse

To-dimensionelle elektroniske enheder kunne tomme tættere på deres ultimative løfte om lav strøm, høj effektivitet og mekanisk fleksibilitet med en behandlingsteknik udviklet ved Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory.

Et team ledet af Olga Ovchinnikova fra ORNL's Center for Nanophase Materials Sciences Division brugte et heliumionmikroskop, en sandblæser i atomskala, "på en lagdelt ferroelektrisk overflade af et bulk kobberindiumthiophosphat. Resultatet, detaljeret i journalen ACS -anvendte materialer og grænseflader , er en overraskende opdagelse af et materiale med skræddersyede egenskaber, der potentielt kan bruges til telefoner, solceller, fleksibel elektronik og skærme.

"Vores metode åbner veje til direkte-skrivning og redigering af kredsløb på 2-D-materiale uden de komplicerede, moderne state-of-the-art litografiske processer, "Sagde Ovchinnikova.

Hun og kollega Alex Belianinov bemærkede, at mens heliumionmikroskopet typisk bruges til at skære og forme stof, de demonstrerede, at det også kan bruges til at kontrollere ferroelektrisk domændistribution, forbedre ledningsevne og dyrke nanostrukturer. Deres arbejde kunne etablere en vej til at erstatte silicium som valget for halvledere i nogle applikationer.

"Alle leder efter det næste materiale - det der vil erstatte silicium til transistorer, sagde Belianinov, hovedforfatteren. "2-D-enheder skiller sig ud ved at have et lavt strømforbrug og er lettere og billigere at fremstille uden at kræve hårde kemikalier, der potentielt er skadelige for miljøet."

At reducere strømforbruget ved at bruge 2-D-baserede enheder kan være lige så vigtigt som at forbedre batteriets ydeevne. "Forestil dig at have en telefon, som du ikke behøver at genoplade, men en gang om måneden, "Sagde Ovchinnikova.