En revolutionerende atomtynd halvleder til elektronik

Et todimensionelt materiale udviklet af Bayreuth-fysiker prof. Dr. Axel Enders sammen med internationale partnere kan revolutionere elektronikken.

Halvledere, der er så tynde som et atom, er ikke længere science fiction-stof. Bayreuth-fysiker prof. dr. Axel Enders, sammen med partnere i Polen og USA, har udviklet et todimensionelt materiale, der kunne revolutionere elektronikken. Takket være dens halvlederegenskaber, dette materiale kunne være meget bedre egnet til højteknologiske applikationer end grafen, hvis opdagelse i 2004 blev fejret på verdensplan som et videnskabeligt gennembrud. Dette nye materiale indeholder kulstof, bor, og nitrogen, og dets kemiske navn er "Hexagonal Boron-Carbon-Nitrogen (h-BCN)". Den nye udvikling blev offentliggjort i tidsskriftet ACS Nano .

"Vores resultater kunne være udgangspunktet for en ny generation af elektroniske transistorer, kredsløb, og sensorer, der er meget mindre og mere bøjelige end de elektroniske elementer, der er brugt til dato. De vil sandsynligvis muliggøre et betydeligt fald i strømforbruget, " Prof. Enders forudsiger, med henvisning til CMOS-teknologien, der i øjeblikket dominerer elektronikindustrien. Denne teknologi har klare grænser med hensyn til yderligere miniaturisering. "h-BCN er meget bedre egnet end grafen, når det kommer til at skubbe disse grænser, " ifølge Enders.

Grafen er et todimensionelt gitter, der udelukkende består af kulstofatomer. Det er således lige så tyndt som et enkelt atom. Da videnskabsmænd begyndte at undersøge disse strukturer nærmere, deres bemærkelsesværdige egenskaber blev mødt med entusiasme over hele verden. Grafen er 100 til 300 gange stærkere end stål og er, på samme tid, en fremragende leder af varme og elektricitet. Imidlertid, elektroner er i stand til at strømme igennem uhindret ved enhver påført spænding, således at der ikke er nogen defineret on-position eller off-position. "Af denne grund, grafen er ikke velegnet til de fleste elektroniske enheder. Halvledere er påkrævet, da kun de kan sikre tænd- og sluktilstande, Prof. Enders forklarede. Han havde ideen om at erstatte individuelle carbonatomer i grafen med bor og nitrogen, resulterer i et todimensionelt gitter med egenskaberne af en halvleder. Han har nu været i stand til at omsætte denne idé til virkelighed med sit hold af videnskabsmænd ved University of Nebraska-Lincoln.