Dopo averlo usato per sviluppare un chip per computer, dispositivo di memoria flash e sensore fotografico, Gli scienziati dell'EPFL hanno ancora una volta sfruttato il potenziale elettronico della molibdenite (MoS ₂ ) creando diodi in grado di emettere luce o di assorbirla per produrre elettricità.

La molibdenite ha ancora alcune sorprese nella manica. Dopo averlo usato per costruire un chip elettronico, un dispositivo di memoria flash e un sensore fotografico, Il professore dell'EPFL Andras Kis e il suo team nel Laboratorio di elettronica e strutture su nanoscala (LANES) stanno continuando i suoi studi su questo promettente semiconduttore. In una ricerca recentemente pubblicata sulla rivista ACS Nano , hanno dimostrato la possibilità di creare diodi emettitori di luce e celle solari.

Gli scienziati hanno costruito diversi prototipi di diodi – componenti elettronici in cui la tensione scorre in una sola direzione – costituiti da uno strato di molibdenite sovrapposto a uno strato di silicio. All'interfaccia, ogni elettrone emesso dal MoS ₂ si combina con un "buco" - uno spazio lasciato vacante da un elettrone - nel silicio. I due elementi perdono le rispettive energie, che poi si trasforma in fotoni. "Questa produzione di luce è causata dalle proprietà specifiche della molibdenite, " spiega Kis. "Altri semiconduttori tenderebbero a trasformare questa energia in calore".

Anche meglio, invertendo il dispositivo, l'elettricità può essere prodotta dalla luce. Il principio è lo stesso:quando un fotone raggiunge la molibdenite, espelle un elettrone, creando così un "buco" e generando tensione. "Il diodo funziona come una cella solare, " dice Kis. "I nostri test hanno mostrato un'efficienza superiore al 4%. Molibdenite e silicio stanno davvero lavorando in tandem qui. Il MoS ₂ è più efficiente nelle lunghezze d'onda visibili dello spettro, e il silicio funziona di più nel raggio dell'infrarosso, quindi i due che lavorano insieme coprono la più ampia gamma spettrale possibile."

Gli scienziati vogliono studiare la possibilità di costruire diodi e lampadine elettroluminescenti. Questa scoperta potrebbe, soprattutto, ridurre la dissipazione di energia in dispositivi elettronici come microprocessori, sostituendo i fili di rame utilizzati per la trasmissione dei dati con emettitori di luce.