Horké zprávy z vědy

Podivuhodný grafen, tvořený atomy uhlíku uspořádané do šestiúhelníků, je nesmírně slibným materiálem v mnoha směrech. Velké věci se od něho čekají i v elektronice. Grafen má ale problém v tom, že se v něm elektrony pohybují oproti křemíku až příliš rychle. Stane se fosforen lepším kandidátem na roli křemíku v budoucí elektronice?

Nadějný je takzvaný černý fosfor, což alotropická forma fosforu, která je při pokojové teplotě a tlaku stabilní a také se v mnoha věcech podobá grafitu. Stejně jako z grafitu i z černého fosforu lze jednoduše oddělit vrstvy o tloušťce jediného atomu. Tomuto materiálu se pak říká fosforen.

Na studiu vlastností fosforenu teď zapracovali vědci McGill University a Université de Montréal. Zjistili, že když se elektrony pohybují fosforenovým tranzistorem, tak to dělají jen v ploše (2D), nikoliv v prostoru (3D). To je naprosto skvělé, protože nejlepší tranzistory jsou právě ty velice tenké, v nichž se elektrony pohybují v ploše. A nic tenčího, než materiál o tloušťce jediného atomu, není k mání. Takové tranzistory pracují efektivně a úsporně, což je nesmírně žádoucí.

Ke zkoumání chování elektronů ve fosforonovém tranzistoru vědci využili National High Magnetic Field Laboratory ve floridském Tallahassee, největší a nejvíce elektrické energie konzumující magnetické laboratoře na světě.

Fosforen si poslední dobou získává stále větší pozornost jako konkurent grafenu ve vývoji nové elektroniky. Například, grafen funguje jako kov, kdežto fosforen je přírodní polovodič. Podle šéfa výzkumu Thomase Szkopeka designéři budoucích tranzistorů shánějí ideální polovodič, ideální kov a ideální nevodič, které by spojili do perfektního tranzistoru. Fosforen by v takovém případě mohl sehrát roli polovodiče.

Zdrojem informací a fotografií jsou: McGill University, Alshaer666 / Wikimedia Commons.

Stanislav Mihulka