Os átomos de molibdênio (cinza) e enxofre (amarelo) são mostrados em uma formação de cristal bidimensional. Um laser atinge a superfície em espiral, causando uma corrente de vale transportada por um par elétron-buraco, para se mover através do cristal. Crédito:Kathryn McGill
Para o transistor cada vez menor, pode haver um novo jogo na cidade. Os pesquisadores da Cornell demonstraram um desempenho eletrônico promissor de um composto semicondutor com propriedades que poderiam ser um companheiro valioso para o silício.
Novos dados sobre propriedades eletrônicas de um cristal atomicamente fino de dissulfeto de molibdênio são relatados online em Ciência 27 de junho por Kin Fai Mak, um pós-doutorado no Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science. Seus co-autores são Paul McEuen, o professor de física Goldwin Smith; Jiwoong Park, professor associado de química e biologia química; e a estudante de graduação em física Kathryn McGill.
O interesse recente em dissulfeto de molibdênio para transistores foi inspirado em parte por estudos semelhantes sobre grafeno - um átomo de carbono de espessura em uma formação atômica como tela de galinha. Apesar de super forte, realmente fino e um excelente condutor, o grafeno não permite ligar e desligar facilmente a corrente, que é o cerne do que um transistor faz.
Bissulfeto de molibdênio, por outro lado, é fácil de adquirir, pode ser cortado em cristais muito finos e tem o gap necessário para torná-lo um semicondutor. Possui outra propriedade potencialmente útil:além da carga intrínseca e do spin, também tem um grau extra de liberdade chamado vale, que pode produzir uma perpendicular, corrente sem carga que não dissipa nenhuma energia à medida que flui.
Se a corrente do vale pudesse ser aproveitada - os cientistas ainda estão trabalhando nisso - o material poderia formar a base para uma quase perfeita, transistor atomicamente fino, que, em princípio, permitiria que os eletrônicos não dissipassem calor, de acordo com Mak.
Os pesquisadores mostraram a presença desta corrente de vale em um transistor de dissulfeto de molibdênio que eles projetaram no Cornell NanoScale Science and Technology Facility (CNF). Seus experimentos incluíram iluminar o transistor com luz polarizada circularmente, que teve o efeito incomum de excitar elétrons em uma curva lateral. Esses experimentos reforçaram o conceito de usar o grau de liberdade do vale como um transportador de informações para a eletrônica ou optoeletrônica de última geração.
