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 | Nanoelectronics | Graphene

Новые Молекулы Воды Пользы Метода для Настраивая Зазора Диапазона в Graphene

Published on October 27, 2010 at 3:55 AM

Исследователя на Политехническом Институте Rensselaer Начали новый метод для использования воды для того чтобы настроить зазор диапазона graphene nanomaterial, раскрывая дверь к новым graphene-основанным транзисторам и nanoelectronics.

Путем подвергать действию фильм graphene к влажности, Профессор Nikhil Koratkar Rensselaer и его научно-исследовательская группа могли создать зазор диапазона в graphene - критическое предпосылку к создавать транзисторы graphene. В основе самомоднейшей электроники, транзисторы приборы которые могут быть переключенными "ON" или "OFF " для того чтобы изменить электрический сигнал. Микропроцессоры Компьютера состоятся из миллионов транзисторов сделанных от semiconducting материального кремния, для которого индустрия активно изыскивает продолжателя.

В этом оптически изображении микрорисунка, фильм graphene на субстрате двуокиси кремния электрически испытывается используя зонд 4-пункта.

Graphene, атом-толщиной лист атомов углерода аранжированных как загородка звена цепи nanoscale, не имеет никакой зазор диапазона. Продемонстрированная команда Koratkar как раскрыть зазор диапазона в graphene основанном на количестве воды они адсорбировала до одна сторона материала, точно настраивая зазор диапазона к любому значению от 0 до 0,2 вольта электрона. Это влияние было полно реверзибельно и зазор диапазона уменьшил назад до нул под вакуумом. Метод не включает никакие осложненные инженерство или изменение graphene, а требует приложения где влажность можно точно контролировать.

«Graphene признанный ценным для своих уникально и привлекательных механически свойств. Но если вы были построить транзистор используя graphene, то оно просто не работало бы по мере того как graphene действует как semi-металл и имеет zero зазор диапазона,» сказало Koratkar, профессора в Отделе Механически, Космического, и Ядерного Инджиниринга на Rensselaer. «В этом изучении, мы продемонстрировали относительно легкий метод для давать graphene зазор диапазона. Это смогло раскрыть дверь к использованию graphene для нового поколения транзисторов, диодов, nanoelectronics, nanophotonics, и других применений.»

Результаты изучения были детализированы в бумажном «Настраиваемом зазоре Диапазона в Graphene Контролируемым Adsorbtion Молекул Воды,» опубликовано эта неделя журналом Малым.

В своем естественном состоянии, graphene не имеет специфическую структуру но никакой зазор диапазона. Оно поступает как металл и как хороший проводник. Это сравнено к резине или большинств пластмассам, которая изоляторы и не дирижируют электричество. Изоляторы имеют большой зазор диапазона - перепад энергии между значностью и зонами проводимости - которая предотвращает электроны от дирижировать свободно в материале.

Между 2 полупроводники, которые могут действовать как как проводник, так и как изолятор. Полупроводники имеют узкополосный зазор, и применение электрического поля может спровоцировать электроны для того чтобы поскакать через зазор. Способность быстро переключить между 2 положениями - "ON" и "OFF " - почему полупроводники настолько ценны в микроэлектронике.

«В основе любого полупроводникового устройства материал с зазором диапазона,» Koratkar сказало. «Если вы смотрите обломоки и микропроцессоры в сегодняшних сотовых телефонах, мобильных устройствах, и компьютерах, то каждое содержит множество транзисторов сделанных от полупроводников с зазорами диапазона. Graphene zero материал зазора диапазона, который ограничивает свое общее назначение. Так критическое начать методы для того чтобы навести зазор диапазона в graphene для того чтобы сделать им уместный semiconducting материал.»

Была определена симметрия решетчатой структуры graphene по мере того как причина для отсутсвия материала зазора диапазона. Koratkar исследовало идею ломать эту симметрию путем связывать молекулы до только одна сторона graphene. Для того чтобы сделать это, он изготовил graphene на поверхности кремния и двуокиси кремния, и после этого подверг действию graphene к относящой к окружающей среде камере с контролируемой влажностью. В камере, молекулы воды адсорбированные к, котор подвергли действию стороне graphene, но не на бортовой облицовке двуокись кремния. При сломанная симметрия, зазор диапазона graphene сделал, деиствительно, раскрыть вверх, Koratkar сказало. Также способствовать к влиянию влага взаимодействуя с дефектами в субстрате двуокиси кремния.

«Другие показывали как создать зазор диапазона в graphene путем адсорбировать различные газы к своей поверхности, да ведь это в первый раз она была сделана с водой,» он сказали. «Преимущество адсорбции воды, сравненное к газам, что недорог, нетоксическо, и гораздо легке контролировать в применении обломока. Например, с выдвижениями в микро--упаковывая технологии оно относительно прямодушен для того чтобы построить малое приложение вокруг некоторых частей или полноту компьютерной микросхемы в которой было бы довольно легко контролировать уровень влажности.»

Основано на уровне влажности в приложении, производители компьютерных чипов смогли реверзибельн настроить зазор диапазона graphene к любому значению от 0 до 0,2 вольта электрона, Korarkar сказало.

Источник: http://www.rpi.edu/

Last Update: 11. January 2012 20:53

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