Molybdeniet ‘gekwalificeerd’ voor digitale schakelingen

Onderzoekers van het École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) hebben simpele binaire-logicaoperaties uitgevoerd op een chip waar silicium is vervangen door een laag molybdeensulfide (MoS₂), of molybdeniet. Als inverters hebben de prototype IC‘s een gain van vier, wat aantoont dat ze geschikt zijn om grote digitale circuits op te baseren. Ook vervaardigden de Zwitsers Nor-schakelingen, waaruit in feite alle digitale functionaliteit voortvloeit. Kortom: het mineraal is geslaagd voor het IC-toelatingsexamen.

Molybdeniet heeft enkele eigenschappen die het mogelijk een beter chipsubstraat maakt dan silicium. Elektronen door de dunst denkbare laag – drie atomen of minder dan een nanometer – molybdeniet heen. De geringe dikte reduceert short-channel-effecten, hetgeen kleinere en zuinigere transistoren mogelijk maakt.

Voor wie dit soort beloftes bekend voorkomt: het lijkt inderdaad op de goudgerande verhalen die regelmatig over grafeen verschijnen. Alleen, zeggen de EPFL-onderzoekers, molybdeniet is misschien nog wel beter dan grafeen. Het eveneens tweedimensionale materiaal heeft namelijk wél van zichzelf een bandgap en MoS₂-schakelingen hebben een gain groter dan 1 (grafeenschakelingen zitten op een gain van ongeveer 1).