Un nuevo material semiconductor de solo tres capas de espesor atómico ha surgido con propiedades electrónicas maleables más exóticas que las de los semiconductores tradicionales. Estas propiedades provienen de electrones, como una bola rodando por una colina hacia un valle, que prefieren las más bajasniveles de energía en el fondo de los "valles" electrónicos de energía. Ahora, la profundidad del valle se puede cambiar ópticamente y con velocidad extrema con pulsos láser esculpidos.
Los materiales en capas donde los electrones están limitados a dos dimensiones se pueden diseñar en nuevas estructuras electrónicas con propiedades electrónicas y ópticas únicas. La manipulación óptica de electrones puede conducir a nuevos modos de conversión de energía y dispositivos computacionales como la electrónica basada en estados de valles de energía en lugar deElectrónica convencional basada en flujos de carga y acumulación.
Un nuevo material semiconductor ultra delgado disulfuro de tungsteno o WS 2 consta de tres capas atómicas en una configuración de "emparedado atómico" con una capa de átomo de tungsteno de metal pesado entre las capas de átomos de azufre del elemento más ligero.El material es casi bidimensional, tiene solo tres átomos de grosor y presenta una estructura electrónica única con diferencias sutiles según la dirección en relación con los enlaces atómicos que se repiten en el plano de la capa.Las diferencias crean dos valles distintos pero similares en la estructura electrónica, donde los electrones pueden acumularse con diferentes direcciones, pero con niveles de energía asociados y espacios que son iguales.
Agregar un tipo específico de rayo láser, donde la dirección de polarización la dirección de las fuerzas eléctricas que interactúan gira a medida que la luz se propaga, crea un nuevo tipo de estructura de energía electrónica que puede ser probada y manipulada. El paisaje estructural de electrones, que comenzócon dos valles similares, también se puede hacer que tengan diferentes valles distintos con diferentes profundidades de energía.
La profundidad del valle ahora se puede manipular con luz para codificar información como ceros y unos para datos convencionales. Además, cambiar la energía de los valles con luz permite una manipulación rápida sin la necesidad de contacto con electrodos complejos como en la electrónica convencional.
Este trabajo fue apoyado por el Departamento de Energía de los EE. UU., La Oficina de Ciencias, la Oficina de Ciencias de la Energía Básica experimentos con láser óptico y análisis de datos; la Fundación Nacional de Ciencias crecimiento de materiales, caracterización inicial e interpretación teórica y el Ministeriode Ciencia y Tecnología de la República de China. Publicaciones
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Departamento de Energía, Oficina de Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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