Inżynierowie czerpią inspirację z kształtu sushi do tworzenia miniaturowej elektroniki

Inżynierowie zwykle tworzą heterostruktury, aby uzyskać nowe właściwości urządzenia, które nie są dostępne dla żadnego z nich

tworzywo.Heterostruktura to termin z fizyki półprzewodników, który oznacza warstwową strukturę różnych półprzewodników wyhodowanych na podłożu, ogólnie różniących się pasmem wzbronionym. Pomiędzy dwoma różnymi materiałami powstaje tzw. heterozłącze, w którym możliwe jest zwiększone stężenie nośników, a co za tym idzie powstanie zdegenerowanego dwuwymiarowego gazu elektronowego.

Takie struktury trzymane przez siłyVan der Waals to widok materiału 2D. Warstwy w heterostrukturach są ułożone jedna na drugiej, jak klocki Lego. Siła van der Waalsa – przyciąganie między nienaładowanymi cząsteczkami lub atomami – utrzymuje materiały razem.

Według naukowców nowa jednowymiarowa heterostruktura van der Waalsa różni się od innych tworzonych do tej pory przez inżynierów.

Naukowcy opisują go jako stos dwuwymiarowywarstwowe materiały zwinięte w idealny cylinder. „Materiały 2D stykają się ze sobą w pożądanej pionowej sekwencji heterostruktury. Nie musisz martwić się o ich boczne krawędzie – wszystkie są zwinięte, jak w rolce sushi. Jest to ważne przy tworzeniu bardzo małych urządzeń ”- wyjaśnia jeden z autorów pracy, profesor inżynierii i mechaniki na University of Pennsylvania, Vladisla Rotkin.

W badaniu założono, że wszystkie materiały 2D 2mogą być zwijane w te jednowymiarowe heterostrukturalne cylindry - heteronanorurki. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego wyprodukowali niedawno elektrody z heteronanorurkami i wykazali, że może ona działać jako niezwykle mała, wysokowydajna dioda pomimo swoich rozmiarów.

Przypomnijmy, że diody to główny typ urządzeń,stosowane w optoelektronice. Są sercem fotodetektorów, ogniw słonecznych, urządzeń emitujących światło i nie tylko. W elektronice diody są używane w kilku wyspecjalizowanych obwodach. Chociaż głównym elementem elektroniki jest tranzystor, dwie połączone ze sobą diody mogą również służyć jako przełącznik.

Otwiera to potencjalnie nową klasę materiałów dla miniaturowej elektroniki.

Odkrywanie usuwa technologię urządzeń zMateriały 2D na wyższy poziom, podkreślają naukowcy. Nowa metoda pracy z heterostrukturami umożliwi tworzenie zarówno urządzeń elektronicznych, jak i optoelektronicznych nowej generacji.

Czytaj więcej

Fizycy stworzyli analogię czarnej dziury i potwierdzili teorię Hawkinga. Dokąd to prowadzi?

Ślimaki morskie odcinają głowę, aby zregenerować nowe ciało

Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić