Elektronica kan weer een slagje kleiner, dankzij excitonen (strip)

Onderzoekers aan de EPFL hebben ontdekt dat excitonen van wolfraamdiselenide en molybdeenbisulfide voldoende energie kunnen opwekken om transistors op te laten werken bij kamertemperatuur. Hiermee wordt het mogelijk om elektronica weer een slagje kleiner te maken.

Excitonen zijn quasi-deeltjes: de gebonden toestand van een elektron en een elektronengat, die elkaar aantrekken middels een Coulomb-interactie. Ze zijn al langer bekend als energiebron, maar waren tot nu toe onbruikbaar in het dagelijks leven. De energie was te fragiel en de tijdsspanne waarin deze kon worden geoogst te kort. Daarbij werkten de tot nu toe bekende excitonen alleen bij temperaturen rond de -173° C.

Het vernieuwende is de vondst van de 2D materialen wolfraamdiselenide en molybdeenbisulfide als halfgeleider. Het is de onderzoekers gelukt om de elektrostatische binding in deze materialen langere tijd in stand te houden. Bovendien hebben ze ontdekt hoe ze de excitonen kunnen sturen en werken ze bij kamertemperatuur.

Opto-elektronica

De onderzoekers denken op termijn opto-elektronische apparaten te kunnen maken die minder energie gebruiken en ook nog eens kleiner en sneller zijn dan de huidige state-of-the art apparatuur. Daarbovenop wordt het mogelijk om optische transmissie en elektronische gegevensverwerkingssystemen te integreren in één apparaat, wat het proces vereenvoudigt en daardoor sneller maakt.

De onderzoekers hebben het proces ook weergegeven in een stripje:

2345678910 11