Wchodzimy w erę czarnego fosforu
Grafen - materiał będący dwuwymiarową formą węgla (składa się z jednej warstwy atomów tego pierwiastka) - miał być ogromną rewolucją w elektronice i nie tylko, jednak zanim na dobre zdążyliśmy go poznać na horyzoncie pojawił się oferujący jeszcze lepsze możliwości czarny fosfor. A teraz irlandzcy naukowcy poznali metodę masowej produkcji nanopłacht z tego materiału.
Grafen - materiał będący dwuwymiarową formą węgla (składa się z jednej warstwy atomów tego pierwiastka) - miał być ogromną rewolucją w elektronice i nie tylko, jednak zanim na dobre zdążyliśmy go poznać na horyzoncie pojawił się oferujący jeszcze lepsze możliwości czarny fosfor. A teraz irlandzcy naukowcy poznali metodę masowej produkcji nanopłacht z tego materiału.
Grafen miał doprowadzić do rewolucji, bo elektrony mogą się po jego powierzchni przemieszczać z ogromną prędkością, jednak jest z nim pewien problem, bo nie posiada on tzw. pasma wzbronionego. Pasmo wzbronione (oddziela pasmo walencyjne od pasma przewodnictwa) jest to zakres energii elektronów, w których materiał zmienia się z izolatora w przewodnik - a właśnie to zjawisko przełączania między obydwoma stanami jest podstawą działania tranzystora - musi on być na przemian włączany i wyłączany.
Grafen nie posiada go co jest dużym hamulcem w kwestii wykorzystania go w elektronice. W sierpniu zeszłego roku odkryto jednak, że dwuwymiarowy czarny fosfor takie pasmo posiada, a do tego ma on cechę zwaną anizotropią transportu elektronów (w jednym kierunku mogą one przepływać dużo [aż 14-krotnie] łatwiej niż w drugim), co również może pomóc w tworzeniu nowej, ciekawej elektroniki z jego udziałem.
Problem z dwuwymiarowym czarnym fosforem był taki jak początkowo z grafenem - nie potrafiliśmy go produkować na skalę przemysłową, tu jednak wkraczają naukowcy pod przewodnictwem Damiena Hanlona z Trinity College Dublin, którzy metodę takiej produkcji opracowali.
Nie tylko potrafią oni produkować czarny fosfor w nanopłachtach, lecz dokładnie mogą kontrolować jego wymiary. Ich metoda polega na umieszczeniu tego materiału (w zwykłej, wielowarstwowej formie) w rozpuszczalniku, a następnie bombardowanie go falami dźwiękowymi, które oddzielają poszczególne warstwy od siebie. Następnie filtruje się przy użyciu wirówki.
W ten sposób materiał można produkować w dużych ilościach i - co równie ważne - o bardzo sprecyzowanych właściwościach. Na razie do przezwyciężenia został jeszcze taki problem, że czarny fosfor jest bardzo wrażliwy na kontakt z tlenem i wodą, lecz tak naprawdę da się go obejść już przy użyciu istniejących technologii i może w końcu wkroczymy w elektroniczną (i nie tylko, materiały takie mogą doprowadzić do powstania zupełnie nowych, dużo mocniejszych kompozytów) rewolucję, którą obiecywał nam grafen.
Źródło:
