Chips eletrônicos menores e mais eficientes em energia poderiam ser feitos com molibdenita. Em um artigo que apareceu online em 30 de janeiro na revista Nature Nanotechnology , O Laboratório de Estruturas e Eletrônica em Nanoescala da EPFL (LANES) publica um estudo que mostra que esse material tem vantagens distintas sobre o silício ou grafeno tradicional para uso em aplicações eletrônicas.

Uma descoberta feita na EPFL pode desempenhar um papel importante na eletrônica, permitindo-nos fazer transistores menores e mais eficientes em termos de energia. Pesquisa realizada no Laboratório de Eletrônica e Estruturas em Nanoescala (LANES) revelou que a molibdenita, ou MoS ₂ , é um semicondutor muito eficaz. Este mineral, que é abundante na natureza, é freqüentemente usado como um elemento em ligas de aço ou como um aditivo em lubrificantes. Mas ainda não havia sido amplamente estudado para uso em eletrônica.

100, 000 vezes menos energia

"É um material bidimensional, muito fino e fácil de usar em nanotecnologia. Ele tem potencial real na fabricação de transistores muito pequenos, diodos emissores de luz (LEDs) e células solares, "diz o professor da EPFL Andras Kis, cujos colegas do LANES M. Radisavljevic, O Prof. Radenovic et M. Brivio trabalharam com ele no estudo. Ele compara suas vantagens com dois outros materiais:silício, atualmente o principal componente usado em chips eletrônicos e de computador, e grafeno, cuja descoberta em 2004 rendeu aos físicos da Universidade de Manchester Andre Geim e Konstantin Novoselov o Prêmio Nobel de Física de 2010.

Uma das vantagens da molibdenita é que ela é menos volumosa do que o silício, que é um material tridimensional. "Em uma folha de MoS de 0,65 nanômetro de espessura ₂ , os elétrons podem se mover tão facilmente quanto em uma folha de silício de 2 nanômetros de espessura, "explica Kis." Mas atualmente não é possível fabricar uma folha de silício tão fina quanto uma folha monocamada de MoS ₂ . "Outra vantagem da molibdenita é que ela pode ser usada para fazer transistores que consomem 100, 000 vezes menos energia no estado de espera do que os transistores de silício tradicionais. Um semicondutor com uma "lacuna" deve ser usado para ligar e desligar um transistor, e o gap de 1,8 elétron-volt da molibdenita é ideal para esse propósito.

Melhor que grafeno

Na física do estado sólido, a teoria das bandas é uma forma de representar a energia dos elétrons em um determinado material. Em semicondutores, espaços livres de elétrons existem entre essas bandas, as chamadas "lacunas de banda". Se a lacuna não for muito pequena ou muito grande, certos elétrons podem saltar através da lacuna. Assim, oferece um maior nível de controle sobre o comportamento elétrico do material, que pode ser ligado e desligado facilmente.

A existência dessa lacuna na molibdenita também lhe dá uma vantagem sobre o grafeno. Considerado hoje por muitos cientistas como o material eletrônico do futuro, o grafeno "semimetálico" não tem lacuna, e é muito difícil reproduzir um artificialmente no material.