Електроніка майбутнього. У Принстоні створили напівпровідник, що програмується світлом
Дослідники інженерного факультету Принстонського університету застосували незвичний підхід: замість зменшення наявних електронних компонентів вони створили принципово новий адаптивний матеріал.
Розроблений напівпровідник має товщину лише в кілька молекул і унікальну здатність багаторазово змінювати свої електрофізичні властивості під дією світла. Традиційні напівпровідники, що використовуються в побутовій техніці та комп’ютерах, реагують лише на електричні сигнали, а їхня провідність залишається жорстко зафіксованою ще на етапі виробництва. Натомість новий матеріал є динамічним і здатним до самоадаптації.
Для досягнення такого ефекту вчені поєднали надтонку напівпровідникову основу зі світлочутливими молекулами. Під дією світла з різною довжиною хвилі ці молекули змінюють свою просторову структуру, що безпосередньо впливає на електронні параметри матеріалу. Це дозволяє програмувати, стирати та переналаштовувати електропровідність і оптичний відгук чипа за допомогою світлових променів. При цьому процес регулювання відбувається плавно, а не за принципом бінарного перемикання.
Під час експериментів команда створила однорідний зразок цього напівпровідника розміром 2,54 на 2,54 сантиметра та сформувала на його основі масиви програмованих електронних перемикачів. Науковці працюють над інтеграцією цих елементів у повноцінні електронні схеми.
Головна мета розробки — створення смарт-пристроїв, функціонал яких можна динамічно переналаштовувати вже після їх виготовлення. Це відкриває широкі перспективи для створення енергоефективних сенсорів, оптоелектроніки та нових обчислювальних систем. Результати дослідження опубліковано в науковому журналі Science Advances.