Susret grafena s poluprovodnikom

Novo istraživanje sprovedeno na Univerzitetu u Wisconsinu otkrilo je nove karakteristike prenosa elektrona u dvodimenzionalnom sloju grafena položenog na vrh poluprovodnika. Istraživači su demonstrirali da kada su elektroni preusmereni na intefejs grafena i podloge poluprovodnika susreću se s nečim što se zove Schottky barijera.

Grupa istraživača pod vodstvom profesora fizike Lian Lia i Michaela Weinerta te studentkinje postdiplomskih doktorskih studija Shivani Rajput, sproveli su eksperiment s poluprovodnikom silicijum karbidom, te su zaključili da su ti talasi analogni talasanju papira koje je navlažen, a potom osušen. "Osim u ovom slučaju, debljina sloja je manja od jednog nanometra (milijarditi deo metra)." napominje Weinert. "Naše studije pokazuju da talasi utiču na visinu barijere, te čak i u malim varijacijama rezultat će biti velika promena u prenosu elektrona. Barijera mora biti jednake visine duž celog sloja da bi osigurala da je struja ili uključena ili isključena." kaže Li.

"Što ima više uslova koji utiču na prepreku, više posla je potrebno da se odredi koji poluprovodnici će biti najprikladniji za konstruisanje tranzistora od grafena. Sposobnost kontrolisanja uslova koji utiču na barijeru omogućiće provodljivost u tri dimenzije, umesto duž jednostavne ravnine. Ova 3D provodljivost će biti nužna za naučnike pri stvaraju komplikovanijh nano-uređaje" dodaje Weinert.

Obzirom na to da konvencionalne metode kojima je grafen dobijan, kao što je ljuštenje pojedinih atomskih slojeva grafita, taloženje ugljenikovih atoma iz faze gasa ili toplotna grafitizacija silicijum karbida ne omogućavaju širu tehnološku upotrebu, mnogi istraživači koncentrišu se na izradu alternativnih proizvodnih postupaka. Jedan od njih je korišćenje aromatske molekule kao polazišne tačke, te bakrovih kristala i jeftine bakrene folije kao podloge.

Ozračivanjem niskoenergijskih elektrona i naknadnim toplotnim žarenjima, bilo je moguće pretvoriti jednoslojnu molekulu bifenil tiola koji se istaložio na površini bakra u grafen. Odabir temperature u toplotnom pretvaranju je takođe omogućio stvaranje stepena kristaličnosti i karakteristika grafena zavisno od potrebe. Brojna merenja potvrdila su da je grafen proizveden iz aromatske molekule izvrsnog kvaliteta.

 

Izvor: vidi.hr