Beta-telurito bidimensional é o Semicondutores, depositado rolando uma gota de telúrio fundido e selênio através do substrato.
“Este óxido tipo p de alta mobilidade preenche uma lacuna crucial no espectro de materiais para permitir circuitos rápidos e transparentes”, disse o líder da equipe Torben Daeneke do Arc Center of Excellence in Future Low-Energy Electronics Technologies ('Fleet')
Em 2018, um estudo computacional revelou que o óxido beta-telurito (β-TeO2) foi um candidato a óxido do tipo p, com o lugar peculiar do telúrio na tabela periódica, de acordo com a RMIT University, fornecendo ao seu óxido propriedades úteis exclusivas - Fleet é uma organização guarda-chuva, para a qual RMIT University (Royal Melbourne Institute of tecnologia University) é um contribuidor.
“Essa previsão encorajou nosso grupo na RMIT University a explorar suas propriedades e aplicações”, disse Torben Daeneke, investigador associado da Frota.
A síntese envolve o rolamento de uma mistura fundida de telúrio e selênio sobre uma superfície - uma pastilha de silício oxidada neste caso.
O oxigênio ambiente no ar forma naturalmente uma fina camada de óxido superficial de beta-telurito na gota, e essa camada de óxido adere à superfície quando a gota é rolada.
“O processo é semelhante ao desenho: você usa uma vareta de vidro como caneta e o metal líquido é sua tinta”, disse Patjaree Aukarasereenont, pesquisadora do RMIT.
O selênio está na mistura fundida para reduzir seu ponto de fusão - o telúrio puro é sólido até> 500 ° C, enquanto a desejável fase β do telurito só cresce a <300 ° C.
O resultado é uma folha de telurito com 1.5 nm de espessura - apenas alguns átomos - que é transparente em todo o espectro visível, pois o bandgap é 3.7eV.
FETs fabricados a partir do material mostraram chaveamento tipo p com mobilidade de furo de ~ 140 cm2/ Vs “mostrando que o beta-telurito é dez a cem vezes mais rápido do que os semicondutores de óxido do tipo p existentes”, disse Aukarasereenont. “A relação liga / desliga de mais de 106 atesta que o material é adequado para dispositivos rápidos e com baixo consumo de energia ”.
O trabalho é publicado como 'β-TeO semicondutor bidimensional de tipo p de alta mobilidade2'é publicado na Nature Electronics (resumo disponível apenas sem pagamento).
De acordo com o artigo, a mobilidade do buraco de efeito de campo foi de até 232 cm2/ Vs à temperatura ambiente, a massa efetiva do orifício foi de 0.51 e, por resfriamento a −50 ° C, a mobilidade do portador pode ser aumentada para 6,000 cm2/ Vs.
Pesquisadores de frota da RMIT, da Australian National University Canberra e da University of New South Wales Kensington trabalharam com a Deakin University e a University of Melbourne.