Elektronika
Grafen má konkurenta – tranzistory z molybdenové rudy

Grafen, jehož objevitelé si loni vysloužili Nobelovu cenu za fyziku, by mohl v elektrosoučástkách nahradit dnes běžně používaný křemík. Roste mu však konkurence. Běžná molybdenová ruda má ještě výhodnější vlastnosti.

Nynější technologie neumožňuje tvorbu křemíkových vrstev tenčích než dva nanometry (miliontiny milimetru). Grafen, tvořený jedinou vrstvou atomů uhlíku, je tenčí a v principu umožňuje tvorbu mnohem úspornějších a kompaktnějších tranzistorů a dalších elektrosoučástek. Jenomže je třeba vnějšími zásahy ladit jeho vlastnosti tak, aby se choval jako polovodič s potřebnými parametry, což je technicky obtížné.

Inženýři z Ecole Polytechnique Federale v Lausanne (EPFL) nyní v časopise Nature Nanotechnology představili tranzistory z molybdenitu (sulfidu molybdeničitého, MoS₂), které svými vlastnostmi překonávají součástky z křemíku i z grafenu.

Molybdenit je poměrně běžný nerost. Dosud se používal jako zdroj molybdenu, jako součást některých slitin a přísada do mazadel. Lze z něj však snadno připravovat tenké vrstvičky s vlastnostmi polovodiče. Připomínají sendvič, v němž je vrstva atomů molybdenu obložena vrstvami atomů síry.

„Ve vrstvičce molybdenitu tenké 0,65 nanometru se mohou elektrony pohybovat stejně snadno jako ve vrstvě křemíku silné dva nanometry," říká Andras Kis, jeden z autorů článku v Nature Nanotechnology. Materiál umožňuje výrobu menších a efektivnějších tranzistorů - proti křemíku spotřebovávají ve stand-by režimu až stotisíckrát méně energie. Molybdenit by mohl sloužit i k výrobě LED diod a fotovoltaických článků.

Přirozené vlastnosti molybdenitu navíc umožňují výrobu tranzistorů s nízkou chybovostí bez nutnosti náročných úprav, na nichž závisí spolehlivost grafenu. Je tedy možné, že Silicon Valley se nepřejmenuje (byť jen symbolicky) na Carbon Valley či Graphen Valley, ale na Molybdenite Valley.