Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
Posted in | Graphene

Verplaatsen naar een meer efficiënte apparaten door het bestuderen van 'Noise' in grafeen nanoribbons

Published on October 15, 2010 at 6:05 PM

In de aankondiging vorige week van de Nobelprijs voor de Natuurkunde, de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen grafeen's "uitzonderlijke eigenschappen die afkomstig zijn van de opmerkelijke wereld van de quantum fysica." Geprezen als het niet warm genoeg voor, deze atomair dunne plaat van koolstof is nu officieel in de mondiale schijnwerpers.

De belofte van grafeen ligt in de eenvoud van rooster zijn structuur-a 'kippengaas' van koolstof-atomen slechts een laag dik. Dit blad grenzen elektronen in een dimensie, waardoor ze om te racen in een vliegtuig. Zoals quantum confinement resulteert in een stellaire elektronische, mechanische en optische eigenschappen veel verder dan wat silicium en andere traditionele halfgeleidermaterialen te bieden. Wat meer is, als grafeen elektronen waren beperkt in twee dimensies, zoals in een nanoribbon, kan het veel baat logisch te schakelen apparaten, de basis voor de berekening eenheden in het huidige computertijdperk chips.

Dit beeld van een enkel geschorst vel grafeen gemaakt met de TEAM 0,5, bij National Center Berkeley Lab voor Elektronenmicroscopie geeft de afzonderlijke koolstofatomen (geel) op de honingraat rooster.

Nu, Berkeley Labs materialen wetenschapper Yuegang Zhang en collega's aan de Universiteit van Californië, Los Angeles verhuizen naar een meer efficiënte apparaten door het bestuderen van de 'ruis' in een dergelijke grafeen nanoribbons-een-dimensionale strips van grafeen met nanometer-schaal breedtes.

"Atomair dunne grafeen nanoribbons hebben een uitstekend platform voor ons om de sterke correlatie tussen de geleiding fluctuatie en de gekwantiseerde elektronische structuren van quasi-een-dimensionale systemen onthullen voorzien", zegt Zhang, een staf wetenschapper in de Anorganische nanostructuren faciliteit op moleculair Foundry . "Deze methode moet veel breder te gebruiken om quantum transport verschijnselen te begrijpen in andere nano-elektronische of moleculaire apparaten."

Zhang en zijn collega's eerder gemeld manieren van fabriceren films van grafeen (http://newscenter.lbl.gov/feature-stories/2010/04/08/graphene-films/) en onthullend laagfrequent signaal-ruis-ratio's voor grafeen apparaten op een silica substraat (http://newscenter.lbl.gov/news-releases/2010/08/06/noise-in-graphene/). In de huidige studie, het team maakte grafeen nanoribbons met behulp van een nanodraad masker-gebaseerde fabricage techniek. Door het meten van de geleiding fluctuatie, of 'ruis' van elektronen in grafeen nanoribbons de onderzoekers direct gepeild het effect van quantum confinement in deze structuren. Hun bevindingen kaart brengen van de elektronische band structuur van deze grafeen nanoribbons met behulp van een robuuste elektrische indringende methode. Deze methode kan verder worden toegepast op een breed scala van materialen op nanoschaal, inclusief grafeen-gebaseerde elektronische apparaten.

"Het verbaast ons om te zien zo'n een duidelijke correlatie tussen het lawaai en de band structuur van deze grafeen nanomaterialen", zegt hoofdauteur Guangyu Xu, een natuurkundige aan de Universiteit van Californië, Los Angeles. "Dit werk geeft sterke steun aan de quasi-een-dimensionale subband formatie in grafeen nanoribbons, waarin onze methode blijkt te zijn veel robuuster dan de geleiding meten."

Een paper over dit onderzoek, getiteld "Enhanced geleiding fluctuatie van quantum confinement effect in grafeen nanoribbons," verschijnt in Nano Letters en is beschikbaar voor abonnees online. Co-authoring het papier met Zhang en Xu waren Carlos Torres, Jr, Emil Song, Jianshi Tang, Jingwei Bai, Xiangfeng Duan en Kang L. Wang.

Gedeeltes van dit werk op de Moleculaire Foundry werden ondersteund door DOE Office of Science.

Last Update: 3. October 2011 07:48

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit