Après l'avoir utilisé pour développer une puce informatique, dispositif de mémoire flash et capteur photographique, Les scientifiques de l'EPFL ont une nouvelle fois exploité le potentiel électronique de la molybdénite (MoS 2 ) en créant des diodes qui peuvent émettre de la lumière ou l'absorber pour produire de l'électricité.

La molybdénite a encore quelques surprises dans son sac. Après l'avoir utilisé pour construire une puce électronique, un dispositif de mémoire flash et un capteur photographique, Le professeur de l'EPFL Andras Kis et son équipe du Laboratoire d'électronique et de structures à l'échelle nanométrique (LANES) poursuivent l'étude de ce semi-conducteur prometteur. Dans une recherche récemment publiée dans la revue ACS Nano , ils ont démontré la possibilité de créer des diodes électroluminescentes et des cellules solaires.

Les scientifiques ont construit plusieurs prototypes de diodes – des composants électroniques dans lesquels la tension circule dans un seul sens – constituées d'une couche de molybdénite superposée à une couche de silicium. A l'interface, chaque électron émis par le MoS 2 se combine avec un "trou" - un espace laissé vacant par un électron - dans le silicium. Les deux éléments perdent leurs énergies respectives, qui se transforme alors en photons. "Cette production de lumière est due aux propriétés spécifiques de la molybdénite, " explique Kis. " D'autres semi-conducteurs auraient tendance à transformer cette énergie en chaleur. "

Encore mieux, en inversant l'appareil, l'électricité peut être produite à partir de la lumière. Le principe est le même :lorsqu'un photon atteint la molybdénite, il éjecte un électron, créant ainsi un "trou" et générant une tension. "La diode fonctionne comme une cellule solaire, " dit Kis. " Nos tests ont montré une efficacité de plus de 4%. La molybdénite et le silicium fonctionnent vraiment en tandem ici. Le MoS 2 est plus efficace dans les longueurs d'onde visibles du spectre, et le silicium fonctionne plus dans la gamme infrarouge, ainsi, les deux travaillant ensemble couvrent la plus grande plage spectrale possible."

Les scientifiques veulent étudier la possibilité de construire des diodes électroluminescentes et des ampoules. Cette découverte pourrait, par dessus tout, réduire la dissipation d'énergie dans les appareils électroniques tels que les microprocesseurs, en remplaçant les fils de cuivre utilisés pour la transmission des données par des émetteurs de lumière.