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
Save 20% On a Jenway 7315 Spectrophotometer from Bibby Scientific

There are 2 related live offers.

Save 25% on magneTherm | 20% Off Jenway Spectrophotometer | See All
Related Offers

Les Chercheurs Découvrent des Antennes de Nanoscale Plasmonic sur Graphene pour l'Électronique Efficace

Published on October 11, 2012 at 6:14 AM

Les chercheurs de Rice University dopent le graphene avec la lumière dans une manière dont pourrait mener au design et à la fabrication plus efficaces de l'électronique, ainsi que des dispositifs nouveaux de garantie et de cryptographie.

Les nonamers appelés d'antennes plasmonic de Nanoscale mis sur le graphene ont le potentiel de produire les circuits électroniques en les heurtant avec la lumière aux fréquences particulières, selon des chercheurs chez Rice University. (crédit : Rice University)

Les Constructeurs dopent chimiquement le silicium pour régler ses propriétés semi-conductrices. Mais la découverte enregistrée dans le Nano du tourillon ACS de Société Chimique Américaine détaille un concept nouveau : dopage plasmon-induit du graphene, la forme ultrastrong, hautement conductrice, unique-atome-épaisse du carbone.

Cela pourrait faciliter la création instantanée des circuits - l'électronique optiquement induite - sur le graphene modelé avec les antennes plasmonic qui peuvent manipuler la lumière et injecter des électrons dans le matériau pour affecter sa conductivité.

La recherche comporte travail théorique et expérimental pour afficher le potentiel pour effectuer les diodes simples et graphene-basées et les transistors sur demande. Le travail a été effectué par les scientifiques de Riz Naomi Halas, Stanley C. Moore Professeur dans Élém. Élect. et Ingénierie Informatique, un professeur de génie biomédical, chimie, physique et astronomie et directeur du Laboratoire pour Nanophotonics ; et Peter Nordlander, professeur de la physique et de l'astronomie et d'élém. élect. et d'ingénierie informatique ; physicien Frank Koppens de l'Institut des Sciences Photoniques à Barcelone, Espagne ; Crochet de Zheyu d'auteur important, un chercheur post-doctoral au Riz ; et leurs collègues.

« Une des justifications principales pour la recherche de graphene a toujours été au sujet de l'électronique, » Nordlander a dit. Les « Gens qui connaissent le silicium comprennent que l'électronique sont seulement possible parce que ce peut être p et n-dopé (positif et négatif), et nous apprenons comment ceci peut être fait sur le graphene.

« Le dopage du graphene est un paramètre principal dans le développement de l'électronique de graphene, » il a dit. « Vous ne pouvez pas acheter les appareils électroniques graphene-basés maintenant, mais il n'y a aucune question que les constructeurs déploient beaucoup d'efforts dans eux à cause de sa grande vitesse de potentiel. »

Les Chercheurs ont vérifié beaucoup de stratégies pour doper le graphene, y compris fixer les molécules organiques ou métalliques à son réseau hexagonal. Le Rendre sélecteur - et réversiblement - favorable au dopage serait comme avoir un tableau noir de graphene sur lequel des circuits peuvent être écrits et être effacés à volonté, selon les couleurs, les cornières ou la polarisation de la lumière la heurtant.

La capacité de fixer des nanoantennas plasmonic au graphene a les moyens juste une telle possibilité. Halas et Nordlander ont des compétences considérables dans la manipulation des quasiparticles connus sous le nom de plasmons, qui peuvent être incités pour osciller sur la surface d'un métal. Dans les premiers travaux, ils ont réussi à déposer les nanoparticles plasmonic qui agissent en tant que détecteurs photoélectriques sur le graphene.

Ces particules en métal ne réfléchissent pas tellement la lumière comme dirigent à nouveau son énergie ; les plasmons qui entrent dans les ondes en travers de la surface si enthousiastes émettent la lumière ou peuvent produire « les électrons chauds » aux longueurs d'onde particulières et contrôlables. Les particules plasmonic Adjacentes peuvent agir l'un sur l'autre les uns avec les autres des voies qui sont également réglables.

Cet effet peut facilement être vu dans les graphiques de la résonance de Fano du matériau, où les nonamers appelés d'antennes plasmonic, chacun un peu plus de 300 nanomètres à travers, de manière dégagée la lumière de dispersion d'une source de laser exceptent à la longueur d'onde particulière à laquelle les antennes sont ajustées. Pour l'essai sur Riz, ces nonamers - huit disques d'or de nanoscale rangés autour d'un plus grand disque - ont été déposés sur une feuille de graphene par la lithographie d'électron-poutre. Les nonamers ont été ajustés pour disperser la lumière entre 500 et 1.250 nanomètres, mais avec l'interférence destructrice à environ 825 nanomètres.

Au moment où l'interférence destructrice, la majeure partie de l'énergie de la lumière d'incident est convertie en électrons chauds qui transfèrent directement à la feuille de graphene et changent des parties de la feuille d'un conducteur en semi-conducteur n-dopé.

Les Alignements d'antennes peuvent être affectés dans voies variées et permettre aux circuits fantômes de matérialiser sous l'influence de la lumière. Le « point de Quantum et les antennes plasmonic de nanoparticle peuvent être ajustés pour répondre à peu près à n'importe quelle couleur en spectre visible, » Nordlander a dit. « Nous pouvons même ajuster eux à différentes conditions de polarisation, ou la forme d'un front des ondes.

« Qui est la magie du plasmonics, » il a dit. « Nous pouvons ajuster la résonance de plasmon n'importe quelle voie que nous voulons. Dans ce cas, nous avons décidé de la faire à 825 nanomètres parce que c'est au milieu du domaine spectral de nos sources lumineuses de lumière ambiante. Nous avons voulu savoir que nous ne pourrions envoyer la lumière à différentes couleurs et voir aucun effet, et à cette couleur particulière voir le grand effet. »

Nordlander a dit qu'il prévoit un jour où, au lieu d'utiliser une clé, les gens pourraient onduler une lampe-torche dans une configuration particulière pour ouvrir une trappe en induisant les circuits d'un verrou sur demande. La « Ouverture d'un verrou devient un événement direct parce que nous envoyons les bonnes lumières vers le substrat et produisons les circuits intégrés. Elle répondra seulement à mon appel, » il a dit.

Source : http://lnp.rice.edu

Last Update: 11. October 2012 06:23

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