Il fosforo potrebbe essere un elemento importante nel futuro dell’industria elettronica. Una ricerca della Rice University guidata da Boris Yacobson, infatti, ha dimostrato come l’elemento sia in grado di comportarsi come un semiconduttore quando disposto in fogli dello spessore di un atomo in configurazione esagonale, con tutti i vantaggi del grafene e di altri semiconduttori tradizionali ma senza gli svantaggi.
Alcuni composti noti come dicalcogenuri, tra i quali rientra il disolfuro di molibdeno, hanno proprietà da semiconduttori, ma con dei limiti: il problema è che quando due atomi dello stesso tipo creano un legame, si crea un difetto puntuale – in pratica, secondo Yacobson, è come un punto in cui gli elettroni possono rallentare. Quando ci sono troppi difetti o i fogli di materiale bidimensionale si uiscono, però, si amplia la banda proibita e il semiconduttore diventa meno stabile – e questo porta il materiale ad essere meno utile, chiaramente.
Il fosforo si comporta come il grafene, che è costituito da atomi di carbonio disposti esagonalmente in un foglio monoatomico, nelle sue condizioni migliori. Secondo i calcoli del laboratorio di Yakobson il fosforo non presenta infatti i difetti del grafene quando è imperfetto: il fosforo sembra in grado di mantenere proprietà stabili nonostante imperfezioni e legami tra fogli bidimensionali. Inoltre, drogare il materiale con atomi di carbonio e zinco potrebbe aumentare le conduttività positiva, mentre il potassio potrebbe aumentare la conduttività negativa.
Il fosforo potrebbe essere il semiconduttore del futuro e potrebbe essere usato per creare chip dalle alte prestazioni con bassi consumi. Il fosforo è abbondante e il fosforo nero, da cui si ricava il fosforo bidimensionale, può essere creato con relativa semplicità. Il problema è la sua elettronegatività altissima che lo porta a reagire con altri elementi, quindi i chip dovranno essere ben sigillati per poter durare nel tempo.