Supercienki zamiennik krzemu

Zespół naukowców buduje 900-pikselowy czujnik obrazowania przy użyciu materiału o grubości jednego atomu.

Większość czujników obrazu składa się obecnie ze standardowych półprzewodników krzemowych, wytwarzanych przy użyciu zwykłych procesów komplementarnych półprzewodników metalowo-tlenkowych (CMOS). Możliwe jest zastąpienie krzemu innym półprzewodnikiem. W tym przypadku naukowcy wykorzystali dwusiarczek molibdenu, atomowo cienki materiał, który był często używany w urządzeniach eksperymentalnych.

Aby wykorzystać go w urządzeniu, naukowcy opracowali jednowarstwowy arkusz dwusiarczku molibdenu na szafirowym podłożu za pomocą osadzania z fazy gazowej. Następnie został on podniesiony z szafiru i opuszczony na wcześniej wykonaną powierzchnię z dwutlenku krzemu i przewody. Dalsze okablowanie zostało następnie umieszczone na górze.

Efektem końcowym tego procesu była siatka urządzeń o wymiarach 30 na 30. Każde urządzenie składa się z elektrody źródłowej i drenowej połączonych arkuszem dwusiarczku molibdenu.

Po oświetleniu każde z tych urządzeń zbierałoby ładunki błądzące, co wpływałoby na ich zdolność do przesyłania prądu między elektrodami źródłowymi i drenowymi. Ta różnica w rezystancji stanowi miarę ilości światła, na które wystawiono urządzenie, co pozwala na zrekonstruowanie informacji o obrazie.

Porównując to ze standardowym czujnikiem krzemowym, urządzenia wymagają wyjątkowo małej mocy do działania. Szacuje się, że podczas operacji zajmuje to mniej niż pikoJoule na piksel. Resetowanie urządzenia pozostaje prostym procesem przyłożenia dużej różnicy napięcia na arkuszu dwusiarczku molibdenu.

Największym osiągnięciem jest to, że naukowcy zbudowali dość duże, skomplikowane urządzenie, które opiera się na cienkim materiale o grubości jednego atomu.

Czytaj także: Grafenowa rewolucja u naszych drzwi