Tyrėjų komanda, besidarbuojanti Kalifornijos universitete Berklyje (JAV), sukūrė visiškai naujos rūšies dvimatį puslaidininkį, sudarytą iš indžio arsenido.
Naujoji medžiaga, pavadinta kvantine membrana, pasižymi juostine sandara, be to, tūrinę jos formą galima paversti dvimate – tiesiog sumažinant darinio dydį. Tyrėjų komanda, vadovaujama Ali Džavio (Ali Javey), savo gautus rezultatus publikavo žurnale „Nano Letters“.
Mokslininkai vadinamuosius dvimačius puslaidininkius gali sukonstruoti dėl kvantinio apribojimo reiškinio, mat šis lemia, kad elektroninės ir optinės medžiagos savybės kinta bandiniui pasiekus tam tikrą dydžio ribą. Šiuo atveju kalbama apie 10 nanometrų ir mažiau – esant šioms vertėms veiksmų laisvė apribojama dvimate erdve. Dėl savo unikalių savybių dvimačius puslaidininkius galima panaudoti itin specializuotose kvantinės optikos ir elektros inžinerijos srityse. Nors kol kas daugiausia dėmesio buvo skiriama tokioms medžiagoms kaip grafenas, A. Džavis su savo komanda išbandė kitą variantą. Mokslininkai iš indžio arsenido juostų sukūrė kvantines membranas.
Kvantinės membranos yra unikalios tuo, kad jas galima panaudoti su daugybe skirtingų padėklų. Paprastai kitoms struktūroms tinkami būni tiktai tam tikros rūšies padėklai.
Tam, kad pagamintų kvantines membranas, pirmiausia tyrėjai indžio arsenidą išaugina ant galio stibido ir aliuminio galio stibido padėklo. Tuomet viršutiniam darinio sluoksniui suteikiama pageidaujama forma, o apatinis sluoksnis pašalinamas. Likęs indžio arsenido sluoksnis uždedamas ant norimo padėklo – taip gaunamas galutinis gaminys.
Tam, kad atskleistų naujojo gaminio efektyvumą, mokslininkai suderino kiekvieno pajuosčio optines savybes keisdami visos struktūros storį. Tyrinėdami naujosios medžiagos elektrines savybes, tyrėjo aptiko, jog elektronų judris nepriklauso nuo išorinio lauko poveikio – išskyrus itin stiprius laukus, mat jie nebūdingi įprastiniams puslaidininkiams.
Be to, kad buvo praturtinta puslaidininkinių medžiagų tyrimų sritis, šis darbas svarbus ir tuo, jog suteikia įžvalgų, leidžiančių numatyti, kaip veikia struktūriškai apribotos medžiagos. Tai padės sukurti dar įspūdingesnių savybių darinius.
