MIT 研究员由象 Graphene 的二硫化钼导致电子元件

Published on August 23, 2012 at 12:16 PM

在 graphene 的发现上,材料一个原子厚实和拥有的例外力量和其他新颖的属性,在其一切的使用附近开始了研究雪崩从电子到光学对结构上的材料。 但 是期初的新的研究建议: 二维材料全家可能打开可能更改现代生活的许多方面的应用的更加清楚的可能性。

最新的 “新的”材料,二硫化钼 (MoS2) - 实际上使用了数十年,但是不以其第 2 种形式 - 首先被描述了一年前由研究员在瑞士。 但是在该年, MIT 的 - 谁研究员努力几年建立电子线路出于与非常有限结果的 graphene (除了无线电频率应用) - 在做各种各样的电子元件已经成功由 MoS2。 他们说材料在根本地新产品可能帮助迎接,从发光到有嵌入电子的衣物对与固定显示屏的玻璃的全部的墙壁。

绘制显示 MIT 小组用于的材料的平面页结构,二硫化钼。 钼原子在深青色和硫磺原子显示以黄色。 Wang 镜象等。

关于复杂电子线路的生产的一个报表从新的材料的被发布了在日记帐纳诺信函的在线本月; 本文是由韩 Wang 和力力牌 Yu 编写的,电气工程的部门的研究生和计算机科学 (EECS); Tomás Palacios, EECS 伊曼纽尔 E. Landsman 副教授; 并且在 MIT 和在别处其他。

Palacios 说他认为 graphene 和 MoS2 是研究一个新的域的期初对二维材料的。 “它是电子的最扣人心弦的时期在最后 20 或 30 年”,他说。 “它对电子材料和设备一个全新的域打开这个门”。

象 graphene,本身石墨,二硫化钼的第 2 份表单使用了许多年作为行业润滑剂。 当瑞士大学的 EPFL 科学家生产了在材料的一支晶体管,但是未曾被看见作为第 2 个平台为直到去年的电子设备。

MIT 研究员迅速投入活动: 使用一个化学气相沉积进程,伊Hsien 李,在 Jing Kong 副教授的组的一 postdoc 在 EECS,查找了一个好方式做大页材料。 李产生了此方法,当从事与位于Jong 的李在中央研究院在台湾和改进它时在来到 MIT 以后。 Palacios、 Wang 和 Yu 然后设置了对引起电子线路构件在李做的页的,以及在 MoS2 剥落用一个机械方法生产了,为在新的文件描述的这个工作使用。

Wang 努力建立在 graphene 的电路他的博士论文研究的,但是找到它更加容易执行与新的材料。 有 “重的瓶颈”对取得与 graphene 的进展,他解释,因为该材料缺乏 bandgap - 使成为可能创建晶体管、逻辑基本成分和存储电路的关键属性。 当 graphene 需要被修改用横征暴敛的方式为了创建 bandgap 时, MoS2 自然来与一个。

缺乏 bandgap, Wang 解释,意味着与切换由 graphene 制成, “您能打开它,但是您不可能关闭它。 那意味您不可能执行数字式逻辑”。 因此人们有多年来搜索共享一些 graphene 的非常属性的材料的,而且有此缺少质量 -,二硫化钼。

由于它广泛已经被生产作为润滑剂和由于持续的工作在 MIT 和其他实验室做的它成大页,称材料的生产为实用的使用比与其他新的材料, Wang 和 Palacios 说应该容易。

Wang 和 Palacios 能制造在材料的各种各样基本的电子设备: 变换器,换成输入电压其对面; 与非门,可以被结合执行几乎任何逻辑操作的一个基本逻辑元件; 存储设备,其中一个所有计算设备关键部件; 并且称环形振荡器的一条更加复杂的电路,由 12 支被互联的晶体管制成,可能导致精密地调整的通知输出。

Palacios 说新的材料的一种潜在的应用是大屏幕显示例如电视机和计算机监控程序,一支单独晶体管控制这个显示的每象素。 由于材料浓厚是一个分子 - 不同于为常规晶体管使用,并且必须浓厚是百万原子 - 的高度被净化的硅甚而一个非常大显示将使用原材料的仅一个无穷小的数量。 这能可能地减少费用和重量和改进节能。

将来,它可能也启用全新的种类设备。 材料能用于,与其他第 2 材料的组合,做轻放射的设备。 而不是导致点光源由一个电灯泡,整个墙壁能做发光,生产更加虚拟,较不闪耀炫目光。 同样,天线和移动电话的其他电路也许被编织到织品,提供需要较少功率,并且可能合并到衣物里的一个更加敏感的天线, Palacios 说。

材料那么稀薄是它完全地透明,并且它在实际上其他材料可以存款。 例如, MoS2 能被应用于玻璃,导致显示被建立到一个对镜片或房子或办公室的视窗。

除 Palacios、 Kong、 Wang、 Yu 和李之外,这个工作由研究生亚伦花语和 MIT 子公司有美军研究实验室研究员的马修奇恩角和 Madan Dubey Yumeng Shi 执行,和中央研究院的位于Jong 的李在台湾。 这个工作由海军研究美国办公室,材料 Microelectronics Advanced Research Corporation 重点中心,国家科学基金会和陆军研究实验室资助。

来源: MIT

Last Update: 23. August 2012 13:25

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