Vật liệu mới siêu mỏng giúp thiết bị điện tử tiết kiệm năng lượng

Các nhà khoa học đã phát triển một loại vật liệu siêu mỏng cho phép điện tích di chuyển nhanh hơn, làm tăng hiệu suất của các thiết bị điện tử và tiết kiệm năng lượng. 

Các nhà khoa học từ Đại học Utah vừa phát minh ra một loại vật liệu 2D mới, được ví như một cuộc cách mạng trong lĩnh vực điện tử học. Nhóm nghiên cứu cho biết chất bán dẫn mới này cho phép điện tích di chuyển nhanh hơn nhiều, dẫn đến tăng hiệu suất của bộ xử lý máy tính và các thiết bị di động. Ngoài ra, chất bán dẫn này còn làm cho các thiết bị điện tử tiêu thụ ít năng lượng hơn. 

Bí mật nằm ở thành phần hóa học của vật liệu mới này. Vật liệu này được làm từ thiếc và ôxy, tạo thành các hợp chất thiếc monoxit (SnO). Vật liệu 2D siêu mỏng này tốt hơn rất nhiều so với vật liệu 3D thông thường vẫn hay được sử dụng trong thiết bị điện tử hiện nay, như silicon. Đơn giản bởi vật liệu 3D cho phép các electron di chuyển theo mọi hướng, giữa nhiều lớp, làm giảm hiệu suất của các thiết bị.

Nhưng đây không phải là tất cả. Vật liệu mới này cũng tốt hơn so với các vật liệu 2D siêu mỏng khác như graphit, molipđen (II) sunfua MoS và borophit, khi cùng được sử dụng trong các thiết bị điện tử. Bởi các vật liệu 2D đó chỉ cho phép electron âm di chuyển, còn vật liệu 2D này cho phép cả electron âm và electron dương di chuyển. Điều này khiến vật liệu mới này trở thành vật liệu bán dẫn 2D đầu tiên được ứng dụng thực tế trong ngành điện tử.

Nhóm nghiên cứu tin rằng vật liệu mới này có tính ứng dụng cao. Họ cho rằng việc ra đời của vật liệu bán dẫn mới này có thể dẫn đến việc sản xuất bộ vi xử lý máy tính, bóng bán dẫn và điện thoại thông minh thế hệ mới. 

Vật liệu mới siêu mỏng nên nhiều bóng bán dẫn có thể cùng được tích hợp trong một con chip, làm tăng hiệu suất của bộ xử lý, khiến các thiết bị điện tử hoạt động tốt hơn, nhanh hơn, tiêu thụ ít năng lượng hơn.  Điều này thật sự rất hữu ích cho các thiết bị trong ngành y tế. 

Ngọc Diệp (Theo The Green Optimistics)