Molybdeniet, concurrent van grafeen
opanerd - woensdag 9 februari 2011 - 11:39
0
Molybdeniet (MoS2), is een mineraal dat tot nu toe vooral werd gebruikt als smeermiddel en als bron van het element Molybdeen, een essentiële toevoeging aan hoogwaardige legeringen zoals roestvaststaal. Maar door zijn kristalstructuur kunnen er ook extreem dunne laagjes van worden gemaakt. Die eigenschap wordt nu uitgebuit om er tweedimensionale laagjes van één atoom dik van te maken, vergelijkbaar met grafeen, het materiaal waar Andre Geim en Konstantin Novoselov de Nobelprijs voor de natuurkunde 2010 aan hebben te danken.
Andras Kis van de École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Zwitserland, maakte molybdeniet transistors met methodes die vergelijkbaar zijn met die bij de bereiding van grafeen. Deze transistor blijkt in de standby stand zo'n 100.000 keer minder energie te gebruiken dan een transistor gebaseerd op silicium.
Maar ook ten opzichte van grafeen heeft molybdeniet een groot voordeel. Molybdeniet is een halfgeleider. Dat betekent dat het verschillende energieniveaus heeft waarheen elektronen kunnen springen. Die eigenschap heet 'bandgap'. Grafeen heeft geen bandgap waardoor er een ingewikkeld productieproces nodig is om er een te construeren.
Grafeen werd oorspronkelijk gezien als een vervanger voor silicium in microprocessors. Maar omdat het zo moeilijk is om grafeen halfgeleidende eigenschappen te geven wordt het steeds duidelijker dat grafeen vooral toepassing zal vinden in supersnelle analoge toepassingen in telecommunicatie en radar. De bandgap van molybdeniet maakt het daarentegen uitermate geschikt voor digitale toepassingen maar ook voor de productie van zonnecellen en LEDs.
Tot dusver is molybdeniet in digitale toepassingen vooral een belofte. Er moet nog veel onderzoek worden gedaan om de industrie warm te maken voor het materiaal als vervanger voor silicium of als opvolger van het eveneens beloftevolle grafeen. Maar vooral de mogelijkheid om deze tamelijk goedkope grondstof te gebruiken voor de productie van uiterst efficiënte en buigzame zonnecellen veroorzaakt enthousiasme voor het materiaal. Dat zou wel eens de motor kunnen zijn voor verder onderzoek, dat uiteindelijk zou kunnen leiden tot digitale toepassingen.
Bron, o.a.: MIT Technology Review
