Eletrônica

Fosforeno vira transístor positivo ou negativo sem dopagem

Fosforeno vira transístor positivo ou negativo sem dopagem
Os transistores de fosforeno têm seu comportamento elétrico determinado pela espessura do material. [Imagem: IBS]

Fósforo negro

Já imaginou ter um computador com um processador de fósforo, viver em uma Era do Fósforo e eventualmente até trabalhar em um Vale do Fósforo?

Todo esse entusiasmo está vindo de algumas equipes que estão trabalhando com o fosforeno, ou fósforo negro, um material monoatômico como o grafeno e que começou a mostrar seu potencial há pouco mais de um ano.

Esse potencial agora se mostrou ainda maior do que o esperado, conforme relata uma equipe da Universidade Sungkyunkwan, na Coreia do Sul.

Ambipolar

Os transistores que formam todos os circuitos eletrônicos precisam ser fabricados em dois tipos: positivo e negativo. Isto exige o uso de materiais semicondutores com excesso de elétrons (tipo n) ou com excesso de lacunas (tipo p).

Para dar esse aspecto positivo ou negativo ao semicondutor é necessário que o silício seja dopado, ou seja, receba pequenas quantidades de outros elementos.

O que se descobriu agora é que o fosforeno é ambipolar, podendo funcionar como tipo p ou como tipo n, sem a necessidade de adição de elementos dopantes.

A equipe fabricou transistores de fosforeno do tipo p e do tipo n variando apenas a espessura do material e os contatos metálicos usados para ligar os transistores ao circuito.

Entusiasmo

Mas talvez os cientistas tenham-se deixado levar pelo entusiasmo.

Embora a ambipolaridade e a alta mobilidade dos elétrons apresentadas pelo fosforeno coloquem o material como um substituto em potencial para o silício, o material monoatômico sofre dos mesmos problemas que os demais materiais bidimensionais: é muito difícil fabricá-lo mesmo em quantidades para uso em laboratório. Em escala industrial, então, é um sonho distante.

Bibliografia:

High performance n-type black phosphorus transistors with type control via thickness and contact-metal engineering
David J. Perello, Sanghoon Chae, Seunghyun Song, Young Hee Lee
Nature Communications
Vol.: 6, Article number: 7809
DOI: 10.1038/ncomms8809




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