ทรานซิสเตอร์: กราฟีนหรือจะสู้ Molybdenite

By: mementototem
Writer
on Tue, 01/02/2011 - 19:09

Molybdenite (MoS2) เป็นสารกึ่งตัวนำชนิดหนึ่ง ที่พบมากในธรรมชาติ มันถูกใช้เป็นองค์ประกอบในการผลิตเหล็กอัลลอยส์ และสารหล่อลื่น แต่กลับไม่มีใครศึกษามันในด้านอิเล็กทรอนิกส์มากนัก จน Prof. Andras Kis, M. Radisavljevic, Prof. Radenovic และ M. Brivio ที่ทำงานในแล็ป LANES ของสถาบัน EPFL ได้ทำการศึกษามัน แล้วพบว่ามันเป็นสารกึ่งตัวนำที่ทรงประสิทธิภาพมากตัวนึงเลยทีเดียว

molybdenite เป็นวัตถุ 2 มิติ ซึ่งง่ายต่อการใช้ในงานนาโนเทคโนโลยี ต่างจากซิลิกอนที่เป็นวัตถุ 3 มิติ และ molybdenite ที่บาง 0.65 nm ยังให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้ดีพอ ๆ กับซิลิกอนหนา 2 nm แต่เป็นการยากมากที่จะสร้างซิลิกอนที่บางเท่า ๆ กับ molybdenite

นอกจากนี้แล้ว หากนำไปสร้างเป็นทรานซิสเตอร์ มันจะใช้พลังงานในช่วง stand-by น้อยกว่าทรานซิสเตอร์ซิลิกอนถึง 1 แสนเท่า และใช้พลังงานเพียง 1.8 electron-volt ในการเปิดปิดวงจร*

และมันยังเหนือกว่ากราฟีนตรงที่ molybdenite มีช่องว่างที่เรียกว่า band gap ช่องว่างที่ว่านี้จะต้องไม่แคบ หรือกว้างจนเกินไป อิเล็กตรอจะกระโดดข้ามช่องว่างนี้ไปได้ มันเป็นสิ่งที่สารกึ่งตัวนำมีอยู่แล้ว แต่มันเป็นการยากที่จะสร้างช่องว่างนี้ให้กับกราฟีน

ที่มา: PhysOrg

*สารกึ่งตัวนำมีลักษณะพิเศษคือ มันเป็นได้ทั้ง ตัวต้านทาน และตัวนำไฟฟ้า ทรานซิสเตอร์สร้างขึ้นมาโดยใช้ความสามารถอันนี้ มันจึงสามารถควบคุมให้การไหลของอิเล็กตรอนได้ตามต้องการ

7 Comments

hisoft's picture

ไม่เข้าใจตรงที่บอกว่าเป็นวัตถุสองมิติเนี่ยครับ คือสามารถสร้างให้บางมากๆ ได้จนเหมือนว่ามีแค่สองมิติเหรอครับ?

The Phantom Thief

protoad56's picture

ตามความเข้าใจผมน่าจะหมายถึงรูปทรงของโมเลกุลมากกว่านะครับ ที่สารบางชนิดเถียรเมื่อโมเลกุลอยู่ในรูปทรง อย่างลูกบาศก์ หรือ เกาะกันเป็นรูปแปลกๆที่ไม่เป็น 2 มิติ แต่สารบางชนิดชอบเกาะกันเป็นแผ่นสองมิติมากกว่าครับ (ขออนุญาติไม่ใช้ศัพท์วิชาการนะครับ)

Aphorist's picture

คอมพิวเตอร์ก็จะเล็กลงไปได้อีก ประหยัดพลังงานได้อีก และเร็วขึ้นอีก

virusfowl's picture

ตรงหมายเหตุ เขียน "ต้านทาน" ผิดเป็น "ท้านทาน" อะครับ