Na het te hebben gebruikt om een ​​computerchip te ontwikkelen, flash-geheugenapparaat en fotografische sensor, EPFL-wetenschappers hebben opnieuw gebruik gemaakt van het elektronische potentieel van molybdeniet (MoS ₂ ) door diodes te maken die licht kunnen uitstralen of absorberen om elektriciteit te produceren.

Molybdeniet heeft nog een paar verrassingen in petto. Na het te hebben gebruikt om een ​​elektronische chip te bouwen, een flashgeheugenapparaat en een fotografische sensor, EPFL-professor Andras Kis en zijn team in het Laboratory of Nanoscale Electronics and Structures (LANES) zetten zijn studie van deze veelbelovende halfgeleider voort. In recent gepubliceerd onderzoek in het tijdschrift ACS Nano , ze hebben de mogelijkheid aangetoond om light-emitting diodes en zonnecellen te maken.

De wetenschappers bouwden verschillende prototypes van diodes - elektronische componenten waarin de spanning maar in één richting vloeit - bestaande uit een laag molybdeniet bovenop een laag silicium. Op de interface, elk elektron uitgezonden door de MoS ₂ combineert met een "gat" - een ruimte die vrij is gelaten door een elektron - in het silicium. De twee elementen verliezen hun respectievelijke energie, die vervolgens in fotonen verandert. "Deze lichtproductie wordt veroorzaakt door de specifieke eigenschappen van molybdeniet, " legt Kis uit. "Andere halfgeleiders zouden de neiging hebben om deze energie om te zetten in warmte."

Nog beter, door het apparaat om te keren, uit licht kan elektriciteit worden opgewekt. Het principe is hetzelfde:als een foton het molybdeniet bereikt, het werpt een elektron uit, waardoor een "gat" ontstaat en spanning wordt opgewekt. "De diode werkt als een zonnecel, ", zegt Kis. "Onze tests toonden een efficiëntie van meer dan 4%. Molybdeniet en silicium werken hier echt samen. De MoS ₂ is efficiënter in de zichtbare golflengten van het spectrum, en silicium werkt meer in het infraroodbereik, dus de twee die samenwerken dekken het grootst mogelijke spectrale bereik."

De wetenschappers willen de mogelijkheid bestuderen om elektroluminescente diodes en lampen te bouwen. Deze ontdekking zou, bovenal, verminderen de dissipatie van energie in elektronische apparaten zoals microprocessors, door koperdraden die worden gebruikt voor het verzenden van gegevens te vervangen door lichtzenders.