(PhysOrg.com) -- Un team di ricercatori che lavorano presso l'Università della California, Berkeley, ha sviluppato una classe completamente nuova di semiconduttori bidimensionali fatti di arseniuro di indio. Chiamate membrane quantistiche, il nuovo materiale ha una struttura a fascia e può essere trasformato da materiale sfuso a materiale bidimensionale, semplicemente riducendone le dimensioni. Il gruppo, guidato da Ali Javey, hanno pubblicato i risultati delle loro scoperte in Nano lettere .

I cosiddetti semiconduttori bidimensionali possono essere creati a causa di qualcosa chiamato, confinamento quantistico, che è dove le proprietà elettroniche e ottiche di un materiale cambiano man mano che la dimensione del campione cresce fino a un certo grado di piccolezza; in questo caso, a circa 10 nm o meno. Essi, in sostanza, si limitano a operare in uno spazio bidimensionale. A causa delle loro proprietà uniche, possono essere utilizzati in applicazioni ottiche ed elettriche quantistiche altamente specializzate. Fino ad ora, la maggior parte delle ricerche su questi semiconduttori unici ha coinvolto l'uso di materiali come il grafene. Javey e il suo team adottano un altro approccio, creazione di membrane quantistiche (QM) da bande di arseniuro di indio

La cosa nuova e unica dei QM è che possono essere utilizzati come materiale indipendente e quindi possono essere utilizzati con una varietà di substrati, a differenza di altre strutture simili che si basano su una sola.

Per fare i QM, il team prima coltiva l'arseniuro di indio in un substrato di GaSb e AlGaSb. Quindi modellano lo strato sopra in qualsiasi forma desiderata; quindi lo strato inferiore viene inciso. Il restante strato di arseniuro di indio viene quindi spostato su qualsiasi substrato si desideri per realizzare il prodotto finale.

Per dimostrare l'efficacia del prodotto risultante, il team ha mappato le proprietà ottiche di ciascuna sottobanda modificando lo spessore della struttura nel suo insieme. Anche, nel testare le proprietà elettriche del nuovo materiale, hanno scoperto che la mobilità degli elettroni non dipendeva dal campo applicato, tranne nel caso di campi molto alti, che è ovviamente molto diverso dai semiconduttori convenzionali.

Oltre ad aggiungere un nuovo materiale alla banca a disposizione dei ricercatori nell'utilizzo di materiali semiconduttori, i risultati di questo lavoro forniscono anche informazioni su come funzionano i materiali strutturalmente confinati che potrebbero portare a più materiali con proprietà davvero uniche.

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