reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
Rensselaer Polytechnic Institute Komponenty | 25 listopada 2010

Naukowcy opracowali metodę wytwarzania pasma przewodnictwa w grafenie

Naukowcy z Rensselaer Polytechnic Institute opracowali metodę wytworzenia pasma przewodnictwa przy zastosowaniu wody, otwierając tym samym drogę do wyprodukowania bazującego na grafenie tranzystora.
Profesor Nikhil Koratkar z Rensselaer wytworzył pasmo przewodnictwa wystawiając grafen na oddziaływanie wilgoci. Umiejętność tworzenia pasma przewodnictwa jest warunkiem wstępnym do wyprodukowania tranzystora, których miliony są podstawą każdego urządzenia elektronicznego. Obecnie stosowane są tranzystory wytworzone na bazie krzemu, lecz cały przemysł nie ustaje w wysiłkach w poszukiwaniu jego następcy.

Grafen to ‘płachta’ atomów węgla o grubości 1 atomu i jako taka, nie posiada pasma przewodnictwa. Zespół Koratkar'a pokazał, jak utworzyć pasmo bazując na ilości wilgoci, jaką płachta grafenu zaabsorbuje z jednej tylko strony. Tą metodą można również precyzyjnie sterować napięciem pasma w zakresie od 0 to 0.2 elektronowoltów. Co więcej, efekt ten jest całkowicie odwracalny, a pasmo przewodnictwa można zlikwidować w warunkach próżni. Sama metoda nie jest również skomplikowana i wymaga jedynie komory, w której możliwe jest precyzyjne sterowanie poziomem wilgotności.

Według profesora Koratkar’a, odkrycie jego zespołu otwiera drogę do produkcji nowej generacji tranzystorów, diód czy komponentów nanoelektronicznych. Więcej można dowiedzieć się na stronie http://dx.doi.org/10.1002/smll.201001384

W swoim naturalnym stanie, właściwości grafenu zbliżają go do metalu: jest doskonałym przewodnikiem. Przeciwieństwem są tworzywa sztuczne czy guma, służące powszechnie jako izolatory nieprzewodzące elektryczności. Pomiędzy tymi materiałami znajdują się półprzewodniki, które mogą zachowywać się jak przewodnik lub jak izolator. Półprzewodniki charakteryzują się małym pasmem przewodnictwa, prowokującym przepływ elektronów. Właśnie ta cecha – łatwość przechodzenia z jednego stanu w drugi – jest tak bardzo wartościowa w mikroelektronice.

Niezwykła symetria siatki grafenu jest przyczyną braku pasma przewodnictwa tego niezwykłego materiału. Profesor Koratkar rozwinął ideę ‘zakłócenia’ owej doskonałej symetrii poprzez związanie molekuł na jednej stronie struktury. Aby to uzyskać, utworzył on warstwę grafenu na podłożu z krzemu oraz dwutlenku krzemu, a następnie umieścił grafen w komorze o regulowanej wilgotności. Molekuły wody zostały zaabsorbowane przez odsłoniętą stronę siatki grafenu, nie przylegając jednocześnie do strony zetkniętej z warstwą dwutlenku krzemu. Złamało to symetrię i jednocześnie utworzyło pasmo przewodnictwa.

Komentarze

Zauważ proszę, że komentarze krytyczne są jak najbardziej pożądane, zachęcamy do ich zamieszczania i dalszej dyskusji. Jednak komentarze obraźliwe, rasistowskie czy homofobiczne nie są przez nas akceptowane. Tego typu komentarze będą przez nas usuwane.
reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
October 15 2018 23:56 V11.6.0-2