Elektronikforscher lieben graphene. Ein zweidimensionales Blatt des Atoms des Kohlenstoffes einer dick, graphene ist wie eine Autobahn für Elektronen, die durch das Material mit 100mal die Mobilität hochschnellen, die, sie im Silikon haben.
Aber, graphene-basierte Einheiten zu erstellen ist, sagen Forscher am National Institute of Standards and Technology (NIST) schwierig, weil neue Maße darstellen, dass dem die Überlagerung graphene auf einer Substratfläche seine hastende Speedway in steile Hänge und Täler umwandelt, die es härter machen, damit Elektronen herum erhalten.
In einem neuen Artikel in der Natur-Physik, sagen NIST-Wissenschaftler auch, dass graphene möglicherweise ein idealer Medium für prüfende Interaktionen zwischen elektrischen Leitern und Isolatoren unter Verwendung eines Scannentunnelbaumikroskops ist (STM).
Nach Ansicht NIST-Gegenstücks Joseph Stroscio, die idealen Eigenschaften der graphenes seien Sie nur erhältlich, wenn es von der Umgebung getrennt wird.
„, den meisten Nutzen vom graphene zu erhalten, müssen wir völlig verstehen, wie die Eigenschaften der graphenes, wenn sie in realistische Bedingungen, wie Teil einer Einheit, in der es in Verbindung mit anderen Arten Materialien ist,“ Stroscio gesetzt werden, sagt ändern.
Typische Halbleiterchips sind eine schwierige „Zwischenlage“ von wechselnden Leit-, Halbleiter- und Isolierschichten und von Zellen. Zu ihr Experiment durchführen, ließ die NIST-Gruppe ihre eigene Zwischenlage mit einem einzelnen Atomblatt von graphene und einem anderen Leiter, der durch eine Isolierschicht getrennt wurde. Wenn der untere Leiter aufgeladen wird, verursacht er eine gleiche und gegenüberliegende Ladung im graphene.
Geprüft unter STM, das für den belasteten Zustand des graphene empfindlich ist, sollte die hohe Elektronenbeweglichkeit das graphene wie ein uninteressantes Flugzeug aussehen lassen. Aber, sagt NIST-Forscher Nikolai Zhitenev, „Was fanden wir sind, dass Schwankungen des elektrischen Potenzials der isolierenden Substratfläche die Bahnen der Elektronen im graphene unterbrechen, quillt das Erstellen hervor, wohin das Elektronpool und Verringerung ihrer Mobilität.“
Dieser Effekt ist besonders ausgeprägt, wenn die Gruppe das Substratfläche-montierte graphene hohen Magnetfeldern aussetzt. Dann ermangeln die Elektronen, bereits gemacht träge durch die Substratflächeninteraktionen, die Energie, um die Berge des Widerstands einzustufen und in getrennte Taschen „Quantumspunkte zu vereinbaren,“ Nmschuppe Regionen, die elektrische Ladung in allen Richtungen begrenzen.
Es ist nicht alle falschen Nachrichten. Direktzugriff zum graphene mit einem gescannten Fühler macht es auch möglich, die Physik anderer Substratflächeninteraktionen auf einer nanoscopic Schuppe, etwas nachzuforschen, die in den herkömmlichen Halbleiterbauelementen weniger möglich ist, in denen die wichtigen Transportschichten unterhalb der Oberfläche begraben werden.
„Normalerweise, können wir Isolatoren nicht an der Atomschuppe studieren,“ sagt Stroscio. „STM arbeitet mit einem Regelkreis, der einen Konstantentunnelbau aktuell hält, indem es den Spitzeprobe Abstand einstellt. Auf einem Isolator gibt es nicht aktuelles erhältliches, also hält die Anlage, die Spitze näher an der Substratfläche zu drücken, bis sie schließlich in die Oberfläche abbricht. Das graphene lässt uns genug zu diesen Substratflächenmaterialien nah erhalten, ihre elektrischen Eigenschaften zu studieren, aber nicht so zu schließen, dass wir beschädigen die Substratfläche und das Instrument.“
Quelle: http://www.nist.gov/