73 NUEVOS MATERIALES En 2013 lograron aislar monocapas, algo arrugadas, con un espesor de sólo 2 o 8 átomos de fósforo usando la cinta adhesiva. Es el mismo método usado para el grafe- no en 2004. Las capas de fosforeno están separadas por un vacío de unos 15Ao. La lámina de fosforeno con espe- sor de un solo átomo todavía no se ha logrado. Con su banda prohibida, podemos conmutar los estados de con- ducción y de aislamiento. La superficie de la oblea de fos- foreno es suficientemente plana, para lograr un flujo rápido de electrones, esa alta movilidad tan apreciada. El substrato es Si/Si02. Hay un semiconductor, el bisulfuro de molibdeno, con banda prohibida, que se puede exfoliar formando capas delgadas, pero el fosforeno le aventaja, porque está for- mado por un solo elemento, en teoría más fácil de crear y manipular, es del tipo p (huecos), es flexible. El transistor de fosforeno La finalidad es superar la electrónica basada en el silicio, la actual y, por supuesto, la del grafeno. Ya hemos logrado transistores de efecto de campo con fosforeno. El canal tiene una longitud de 1 micra, y una corriente de 194 mA/mm. En el transistor el campo eléctrico controla la conductividad de un canal, fosforeno. El transistor de efecto de campo es una resistencia controlada por dife- rencia de potencial, con 3 componentes: surtidor, drena- dor y puerta. Una oblea de fosforeno es el canal o región activa. El tran- sistor de efecto de campo se comporta como un interrup- tor controlado por tensión, donde el voltaje aplicado a la puerta permite que fluya, o no, corriente entre el drena- dor y puerta. La película de fosforeno tiene un espesor de 4-6 nm, que equivalen a 8-12 capas de átomos. En el transistor el voltaje de puerta oscila entre -30 y +30 V. En el fosforeno al disminuir el voltaje de puerta aumenta la movilidad de los electrones, una característica del tran- sistor tipo p. En el fosforeno hemos obtenido una corrien- te máxima de 194 mA/mm con un voltaje de puerta de -30 V. Si seguimos disminuyendo la temperatura hasta 10 oK logramos aumentar en 5 veces el número de portado- res. En la banda prohibida la relación corriente sí/no es de 10.000, excelente. Así como los transistores bipolares se dividen en NPN y PNP, los de efecto de campo con fosforeno, son también de dos tipos: canal n y canal p. El fosforeno es de canal A partir del fósforo rojo (en la imagen) y usando presiones y temperaturas muy elevadas se logra el fósforo negro. p, es decir, la aplicación de una señal positiva en la puerta pone al transistor en estado de conducción. Los transis- tores de efecto de campo MOS (Metal Oxide Semicon- ductor) son muy usados en electrónica digital, y son el componente fundamental de los circuitos integrados, o chips. Un problema de estas monocapas es su inestabilidad, porque la monocapa reacciona con el oxígeno del aire; el fosforeno parece más estable que sus competidores sili- ceno y germaneno, pero producirlo no es fácil: extraer monocapas y depositarlas sobre un substrato. No obstan- te un elemento bidimensional con banda prohibida en electrónica vale mucho, tal vez más que el silicio. Lograr el fósforo negro supone someter al fósforo natural a pre- siones enormes. El gráfico adjunto es un dibujo de Peide Ye, investigador del fosforeno. 3 finas láminas unidas por fuerzas Van der Waals. I tecnología