Испытана возможная альтернатива кремнию

Ученые опубликовали новые данные об электрических свойствах атомарно тонких кристаллов дисульфида молибдена — полупроводникового соединения, которое может составить достойную конкуренцию кремнию.

Недавно возникший интерес к дисульфиду молибдена был частично вызван аналогичными исследования графена — сетки из атомов углерода, демонстрирующей высокую прочность и электрическую проводимость. Однако графен не позволяет легко переключаться между двумя состояниями, что крайне важно при создании транзисторов.

Дисульфид молибдена может приобретать форму очень тонких кристаллов и имеет достаточную ширину запрещенной зоны, чтобы быть полупроводником. Кроме того, помимо внутренних степеней свободы, характеризующихся возможными изменениями электрического заряда (используется электроникой) и спина (используется спинтроникой), дисульфид молибдена обладает еще одной степенью свободы: в нем могут чередоваться минимумы и максимумы валентной зоны (так называемые «долины»). Это открывает возможности для развития валлейтроники (от английского «valley» — долины), позволяющей записывать информацию в виде «нулей» и «единиц», физически представленных максимумами и минимумами валентной зоны. Теоретически, подобные устройства смогут работать без тепловых потерь.

Исследователи из Корнелльского университета (США) показали, что в построенном ими транзисторе на основе дисульфида молибдена возникает долинный эффект Холла. Их работа укрепляет концепцию использования долинной степени свободы в качестве носителя информации в устройствах будущего.