Ein brandneuer 2D Halbleiter kann Silizium in den Schatten stellt.

Eine neue Art der Halbleiter ist das erste Material mit einer 2D Geometrie, die elektrischen Eigenschaften von Silizium zu bieten – aber seine Form könnte bedeuten, dass es tatsächlich in der Lage, zuverlässige Altmaterial zu übertreffen ist.

Graphen gleicht der neue Halbleiter eine 2D Schicht, die nur ein einzelnes Atom dick ist. Bestehend aus Zinn und Sauerstoff – oder Kohlenmonoxid, Zinn, wenn Sie lieber — die 2D-Plänen leiten elektrischen Ladung viel schneller als herkömmliche 3D Halbleiter wie Silizium.

Die neue Generation von 2D Materialien — Graphen, Stanene und Borophene – haben mit unglaublichen elektrischen Eigenschaften angekündigt worden. Und sie tun: einige von ihnen führen Elektronen besser als viele andere Materialien erträumen konnte. Aber um den Gold-Standard zu ersetzen, der Silizium in elektronischen Geräten ist, das ist nicht genug.

Ein Halbleiter – das ist die Art des Materials in den Transistoren verwendet, wenn addiert, können Computer-Chips erstellen – verlässt sich nicht auf nur negativ geladene Elektronen bewegen sich aber positiv geladenen "Löcher" zu. (Der beste Weg, um ein Loch zu denken ist wie ein Mangel an ein Elektron an einer Stelle wo man existieren könnte.)

Das neue Material Zinn Kohlenmonoxid ist der erste jemals 2D Halbleiter erlauben die Bewegung der negativen Elektronen und positiven Löcher. "Jetzt Dinge sehr viel schneller vorankommen werden", erklärt Ashutosh Tiwari, einer der Forscher, in einer Pressemitteilung. Er bezieht sich nicht nur auf die Geschwindigkeit der Leitung — obwohl, die höher ist, weil Elektronen und Löcher schneller bewegen, wenn auf eine 2D-Ebene beschränkt – aber die Rate der technologischen Entwicklung zu. Die Forschung erscheint in Advanced Electronic Materials.

In der Tat sind die Forscher nicht zu schüchtern, über die Aussichten auf Angebot durch den neuen Fund. Das Material sollte es ermöglichen, Transistoren zu erstellen, die sind kleiner und schneller als die heute verwendeten – und Tiwari rechnet das Speed Bump könnte soviel als den Faktor 100. Auch betont er, dass die 2D Struktur sie Kühler und effizienter macht: mit weniger Elektronen Kollisionen gibt es weniger Hitzestau und Verschwendung, Verringerung des Bedarfs an Kühl- und Verlängerung der Lebensdauer der Batterie zu booten.

All das klingt vielleicht zu gut um wahr zu sein. Und noch Tiwari verspricht, dass "in zwei oder drei Jahren wir zumindest einige Prototyp-Gerät sollte." Wenn er Recht hat, möglicherweise Silizium einen Kampf auf seinen Händen.