Новое исследование во главе с доктором Томасом Сзкопеком из Университета Макгилла предполагает, что черный фосфор мог помочь исследователям преодолеть одну из сложных задач для будущей электроники – проектирование энергосберегающих транзисторов.Кристаллическая структура черного фосфора состоит из морщивших сотовидных слоев с расстоянием промежуточного слоя 0,5 нм. Кредит изображения: В. Тайяри и др.В 2004 исследователи в Манчестерском университете, Великобритания, изолировали и исследовали замечательные свойства графена, один атом толстый слой углерода.
С тех пор ученые помчались, чтобы исследовать диапазон других 2D материалов. Один из тех – черный фосфор, форма фосфора, который подобен графиту и может быть отделен легко в единственные атомные слои, известные как phosphorene.Черный фосфор – второй известный элементный аллотроп со слоистой кристаллической структурой, которая может быть механически расслоена к атомной толщине слоя.
В отличие от графита и графена, черный фосфор – полупроводник и в большой части и в форме небольшого-количества-слоя.“Чтобы понизить рабочее напряжение транзисторов, и таким образом уменьшить огонь, они производят, мы должны стать ближе и ближе к проектированию транзистора на атомном уровне. Комплект инструментов будущего для проектировщиков транзистора потребует множества материалов на атомный слой: идеальный полупроводник, идеальный металл и идеальный диэлектрик.
Все три компонента должны быть оптимизированы для хорошо разработанного транзистора. Черный фосфор исполняет роль полупроводника”, сказал доктор Сзкопек, который является ведущим автором работы, опубликованной в журнале Nature Communications.Исследовать, как движение электронов в транзисторе фосфора, докторе Сзкопеке и соавторах наблюдало их под влиянием магнитного поля.“Что удивительно в наших результатах, то, что электроны в состоянии потянуться в лист обвинения, которое является двумерным, даже при том, что они занимают объем, который является несколькими атомными слоями в толщине”, сказал доктор Сзкопек.
“То открытие значительное, потому что оно могло потенциально облегчить производство материала — хотя в этом пункте никто не знает, как произвести этот материал в крупном масштабе”.