(PhysOrg.com) - Molibdenita, um material novo e muito promissor, pode ultrapassar os limites físicos do silício. Cientistas da EPFL provaram isso ao fazer o primeiro microchip de molibdenita, com transistores menores e mais eficientes em termos de energia.

Depois de revelar as vantagens eletrônicas da molibdenita, Os pesquisadores da EPFL deram agora o próximo passo definitivo. O Laboratório de Eletrônica e Estruturas em Nanoescala (LANES) fez um chip, ou circuito integrado, confirmando que a molibdenita pode ultrapassar os limites físicos do silício em termos de miniaturização, consumo elétrico, e flexibilidade mecânica.

“Construímos um protótipo inicial, colocar de dois a seis transistores seriais no lugar, e mostrou que operações lógicas binárias básicas eram possíveis, o que prova que podemos fazer um chip maior, ”Explica o diretor do LANES, Andras Kis, que publicou recentemente dois artigos sobre o assunto em revista científica ACS Nano .

No início de 2011, o laboratório revelou o potencial do dissulfeto de molibdênio (MoS2), relativamente abundante, mineral de ocorrência natural. Sua estrutura e propriedades semicondutoras tornam-no um material ideal para uso em transistores. Ele pode, portanto, competir diretamente com o silício, o componente mais usado na eletrônica, e em vários pontos também rivaliza com o grafeno.

Três átomos de espessura

“A principal vantagem do MoS2 é que ele nos permite reduzir o tamanho dos transistores, e, assim, para miniaturizá-los ainda mais, ”Explica Kis. Não foi possível até agora fazer camadas de silício com menos de dois nanômetros de espessura, devido ao risco de iniciar uma reação química que oxidaria a superfície e comprometeria suas propriedades eletrônicas. Molibdenite, por outro lado, pode ser trabalhado em camadas de apenas três átomos de espessura, tornando possível construir chips que são pelo menos três vezes menores. Nesta escala, o material ainda é muito estável e a condução é fácil de controlar.

Não tão ganancioso

Os transistores MoS2 também são mais eficientes. “Eles podem ser ligados e desligados muito mais rapidamente, e pode ser colocado em um modo de espera mais completo, ”Kis explica.
A molibdenita está no mesmo nível do silício em termos de capacidade de amplificar sinais eletrônicos, com um sinal de saída quatro vezes mais forte do que o sinal de entrada. Isso prova que há “um potencial considerável para a criação de chips mais complexos, ”Kis diz. “Com grafeno, por exemplo, esta amplitude é cerca de 1. Abaixo deste limite, a tensão de saída não seria suficiente para alimentar um segundo, chip semelhante. ”

Flexibilidade integrada

A molibdenita também possui propriedades mecânicas que a tornam interessante como um possível material para uso em eletrônica flexível, como, eventualmente, no design de folhas flexíveis de chips. Estes poderiam, por exemplo, ser usado para fabricar computadores que podem ser enrolados ou dispositivos que podem ser fixados na pele.