7/25/2019 Semiconductores de Fsforo Negro

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ELECTRNICA GENERAL

Paper N1

Semiconductores de Fsforo NeroAlexander Ortega, Cristopher Ramos

RES!"EN

El Fsforo es uno de los elementos ms

abundantes en la Tierra, constituyendo unafraccin de !,"# de la corte$a terrestre% En

general, el fsforo tiene &arios altropos%'os dos altropos ms com(nmente &istosson el fsforo blanco y ro)o, los cuales son

ampliamente utili$ados en explosi&os y

fsforos de seguridad% Adems, el fsforonegro, aun*ue rara &e$ se menciona, es un

semiconductor en capas y tienen un gran

potencial en aplicaciones pticas y

electrnicas

Fsforo +egro es una nue&a brecha en

semiconductores, lo *ue ha permitido atraerla atencin por el reciente xito en el

crecimiento de monocristales a alta

temperatura ba)o una alta presin% Estetraba)o de in&estigacin abarca sobre la

preparacin, la estructura cristalina y las

propiedades elctricas y pticas del fsforo

negro

PALA#RAS CLA$E

-emiconductores, Fsforo +egro, Altropos,mono cristales, grafeno

A#STRACT%

.hosphorus is one of the most abundant

elements preser&ed in earth, constructing/ith a fraction of !%"# of the earth crust%0n general, phosphorus has se&eral

allotropes% The t/o most commonly seen

allotropes, /hite and red phosphorus, are/idely used in explosi&es and safety

matches% 0n addition, blac1 phosphorus,

though rarely mentioned, is a layered

semiconductor and ha&e great potentials inoptical and electronic applications

2lac1 phosphorus is a narro/3gap

semiconductor ne/ly attracting attention

because of recent success in gro/ing singlecrystals at a high temperature under a high

pressure% This re&ie/ co&ers recent research

/or1 on the preparation, the crystal

structure, the band structure and theelectrical and optic properties of blac1

phosphorus%

&E' ()R*S+

-emiconductors, 2lac1 .hosphorous,allotropes, single crystals, graphene

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1% )#,ETI$)S+

0n&estigar sobre los nue&os materialesusados en los semiconductores%

0dentificar como sern los

semiconductores del futuro

Anali$ar el uso del fsforo negro como

semiconductor

-% INTR)*!CCIN%

En multitud de ocasiones se ha tratado sobre

la gran &ariedad de propiedades y &enta)as

*ue tiene el grafeno, *ue lo con&ierten en

uno de los materiales ms de moda, tanto porsu potencial para re&olucionar la electrnica

moderna como por su &ersatilidad e

infinidad de aplicaciones posibles%

'os expertos ya se hab4an percatado de las

caracter4sticas del fsforo negro como

elemento para utili$ar en aplicaciones

electrnicas

El fsforo negro es el (ltimo recin llegado

al grupo de estos sorprendentes materiales,llamado as4 por su color distinti&o, es un

semiconductor natural con una brecha

energtica *ue permite a su conductancia

elctrica poder conmutarse en 5encendido y

apagado%5 6onde los tomos se unen para

formar una lmina bidimensional% El a7o

pasado, unos in&estigadores construyeron un

transistor de efecto campo con fsforo negro

demostrando su utilidad% 6e esta forma el

fsforo negro podr4a tener un brillante futuro

en los dispositi&os nano3electrnicos%

El principal problema es *ue el fsforo

negro es dif4cil de fabricar en grandes

cantidades% .ero 6amien 8anlon en el

Trinity College de 6ubl4n en 0rlanda y su

grupo de in&estigacin dicen haber resuelto

este problema%

Estos in&estigadores han optimi$ado una

forma de acumular grandes cantidades de

fsforo negro en nano3lminas con

dimensiones controlables% 9 han utili$ado

esta nue&a capacidad del fsforo negro en

aplicaciones como: un sensor de gas, un

interruptor ptico e incluso refor$ar

materiales compuestos para hacerlos msfuertes%

-u inno&ador mtodo consiste en colocar un

tro$o de fsforo negro en un l4*uido sol&ente

y bombardearlo con ondas ac(sticas% Este

sistema permite separa el material en un gran

n(mero de nano3lminas *ue posteriormente

una centrifugadora clasifica por tama7os%

'a gran &enta)a del fsforo negro sobre el

grafeno es su brecha energtica ;bandgap

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de absorcin gradual de lu$, por e)emplo, es

superior a la del conocido supermaterial%

Tambin es un detector extremadamente

sensible del amoniaco, con el *ue

intercambia electrones de manera natural%

Aun*ue su sensibilidad al ox4geno y al agua

es un problema, una &e$ tratado con lossol&entes utili$ados para su fabricacin, el

fsforo negro exhibe una buena durabilidad%

-us creadores en el Trinity College de

6ublin siguen probando aplicaciones y

conf4an en poder integrarlo en dispositi&os

electrnicos pronto%

.% C)NCL!SI)NES3 'os nue&os materiales utili$ados en

los semiconductores son el grafeno yel fsforo negro%

3 El futuro de la industria de los

semiconductores estar basado en el

desarrollo de nue&os supermateriales,tomando en cuenta sus caracter4sticas

f4sicas, *u4micas, elctricas, etc%

3 El fsforo negro ya ha sido empleado

en aplicaciones como: un sensor de

gas, un interruptor ptico e inclusorefor$ar materiales compuestos para

hacerlos ms fuertes%

3 En comparacin al grafeno, el

fsforo negro posee mayores yme)ores caracter4sticas tanto como

material aislante y conductor

/% #I#LI)GRAFIA%

Han Liu, Yuchen Du. (2014).

Semiconducting Black

Phosphorus: Synthesis,

Transport.West Lafayette.

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de Octubre de 2014). Obtenido

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