Een groep onderzoekers van het Max-Planck instituut en de Berlijnse Humboldt universiteit heeft ontdekt dat halfgeleiders veel eenvoudiger dan tot nu toe werd gedacht, kunnen worden omgezet in metalen en weer terug met behulp van laserlicht.
De ontdekking kan volgens de kennisinstituten de computerkracht van veel elektrische apparaten vergroten en het ontwerp ervan kunnen vereenvoudigen.
Transistor
Bijna alle smartphones, computers en technische apparaten die we vandaag de dag gebruiken zijn uitgerust met transistors. Zij verbinden de verschillende materialen in een computerchip en zijn daarmee van essentieel belang voor de informatieoverdracht.
Transistoren bestaan meestal uit halfgeleiders. Dat zijn stoffen die stroom geleiden maar niet zo goed als metalen. Vaak worden hiervoor meerdere stoffen gebruikt om de elektrische stroom zo optimaal mogelijk te sturen, maar ideaal is dat niet.
“Voor de rekenkracht en omvang van elektrische apparaten zou het beter zijn als er maar één stof nodig is”, zegt projectleider Julia Stähler. “En het liefst ook nog alleen wanneer je die stof nodig hebt.”
Zinkoxide
En daar komt het onderwerp van de studie om de hoek kijken. De onderzoekers hebben uitgevonden dat als het vaak gebruikte halfgeleidermateriaal zinkoxide wordt bestraald met laserlicht dan verandert het oppervlakte van de halfgeleider in een metaal dat beter geleid.
Zodra het licht uitgaat, verandert het oppervlakte weer terug.
Het is een proces dat “licht-doping” wordt genoemd. Volgens de onderzoekers zijn er maar hele kleine laserimpulsen nodig. En het “aan- en uitzetten” van het metaal gebeurt razendsnel in 20 femtoseconde, waarbij een femtoseconde gelijk staat één biljardste van een seconde.
Er wordt niet uitgezonderd dat de licht-doping ook werkt bij andere stoffen dan zinkoxide. De onderzoekers denken dat hun werk kan bijdragen aan kleinere en snellere elektrische apparaten.
Het Max-Planck instituut behoort net als Fraunhofer, Jülich en Helmholtz tot de belangrijkste Duitse instituten voor fundamenteel onderzoek. Lees hier enkele andere berichten over Max-Planck.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
