Ingeniører tager inspiration fra formen af ​​sushi til at skabe miniaturelektronik

Ingeniører opretter typisk heterostrukturer for at opnå nye enhedsegenskaber, der ikke er tilgængelige for en enkelt

Heterostruktur er et udtryk i halvlederfysik, der refererer til en lagdelt struktur dyrket på et substrat fra forskellige halvledere, der generelt adskiller sig i båndbredden.Mellem to forskellige materialer dannes en såkaldt heterojunction, hvor en øget koncentration af bærere er mulig og dermed dannelsen af en degenereret todimensionel elektrongas.

Sådanne strukturer, der holdes af styrkerVan der Waals er en 2D-materialevisning. Lag i heterostrukturer er stablet oven på hinanden, som Lego-blokke. Van der Waals-kraften - tiltrækningen mellem uladede molekyler eller atomer - holder materialer sammen.

Ifølge forskerne er den nye endimensionelle van der Waals-heterostruktur forskellig fra andre, der hidtil er skabt af ingeniører.

Forskere beskriver det som en stak af to-dimensionellelagede materialer rullet ind i en perfekt cylinder. “2D-materialer kommer i kontakt med hinanden i den ønskede lodrette heterostruktursekvens. Du behøver ikke bekymre dig om deres sidekanter - de er alle rullet sammen, som i en sushirulle. Dette er vigtigt for at skabe ultralette enheder, ”forklarer en af ​​forfatterne til arbejdet, professor i teknik og mekanik ved University of Pennsylvania, Vladisla Rotkin.

Undersøgelsen antager, at alle 2D-materialerkan rulles ind i disse endimensionelle heterostrukturelle cylindre - heteronanorør. Forskere ved University of Tokyo fabrikerede for nylig heteronanorørelektroder og demonstrerede, at den kan fungere som en ekstremt lille, højtydende diode på trods af dens størrelse.

Husk at dioder er hovedtypen af ​​enheder,bruges i optoelektronik. De er kernen i fotodetektorer, solceller, lysemitterende enheder og mere. I elektronik anvendes dioder i flere specialiserede kredsløb. Selvom hovedelektronikelementet er en transistor, kan to dioder, der er forbundet til hinanden, også fungere som en switch.

Dette åbner en potentielt ny klasse af materialer til miniaturelektronik.

Discovery tager enhedsteknologi ud af2D-materialer til det næste niveau, understreger forskere. Den nye metode til at arbejde med heterostrukturer gør det muligt at skabe både elektroniske og optoelektroniske enheder af en ny generation.

Læs mere

Fysikere har skabt en analog til et sort hul og bekræftet Hawkings teori. Hvor det fører hen?

Havsnegle skar hovedet af for at regenerere en ny krop

Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder