Nanoscale 지세는 Graphene 진보적인 고속 전자공학을 도울 수 있습니다

Published on November 19, 2012 at 3:55 AM

실리콘 탄화물로 식각된 나노미터 가늠자 "단계" 꼭대기에 graphene 구조물 날조, 연구원은 실내 온도 전자공학을 위해 물자에 있는 처음으로 상당한 전자 bandgap를 만들습니다 것이.

이것은 깊은 곳에서 18 나노미터인 graphitized (AFM) 트렌치의 관점 원자 군대 현미경 전망입니다. 크레딧: 의례 조오지아 기술

graphene의 속성을 통제하는 nanoscale 지세의 사용은, 잠재적으로 발전 모든 탄소 직접 회로를 위한 문을 여는 트랜지스터와 그밖 장치의 제작을 촉진할 수 있었습니다.

연구원은 graphene nanoribbons의 1.4 나노미터에 의하여 구부려진 단면도에 있는 대략 0.5 전자볼트의 bandgap를 측정했습니다. 발달은 전자 장치의 작동에 bandgap를 만들기의 도전으로 고투한 graphene 전자공학의 필드에 새로운 방향을 제공할 수 있었습니다.

"이것은 고속 graphene 전자공학을 만드는 방법에 대하여 새로운 사고 방식 입니다," Edward 콘래드를 조오지아 공과 대학에 물리학의 학교에 있는 교수 말했습니다. "우리는 지금 graphene에게서 단단 트랜지스터를 만들기를 심각하게 봐서 좋습니다. 그리고 우리의 프로세스가 오를 수 있기 때문에 우리가 1개의 트랜지스터를 만들어서 좋은 경우에, 우리는 그(것)들의 잠재적으로 수백만을 만들어서 좋습니다."

사실 인정은 전표 성격 물리학에서 11월 18일을 보고되기 위하여 계획되었습니다. 애틀란타에 있는 조오지아 공과 대학과 SOLEIL에, 프랑스 국제적인 싱크로트론 시설 잘 된, 연구는 조오지아 기술, W.M. Keck Foundation 및 프랑스의 대사관에서 파트너 대학 기금에 National Science Foundation 물자 연구 과학과 기술설계 센터 (MRSEC)에 의해 지원되었습니다.

연구원은 아직 작은 단계 - 실리콘 탄화물 웨이퍼로 삭감되는 깊은 곳에서 대략 20 나노미터를 입력하는 위하여 구부리는 때 왜 graphene nanoribbons가 semiconducting 되는지 이해하지 않습니다 -. 그러나 연구원은 전자의 금고와 더불어 탄소 격자 굴곡으로, 유도된 긴장이, bandgap를 만드는 요인일지도 모르다 믿습니다. nanoribbons는 graphene의 2개의 층으로 구성됩니다.

semiconducting graphene 구조물의 생산은 코피 graphene의 성장을 위한 평면을 만들기 위하여 일반적으로 닦는 실리콘 탄화물 웨이퍼로 트렌치를 자르는 e 光速의 사용으로 시작됩니다. 고열 로를 사용하여, 수만 graphene 리본은 사진 평판을 사용하여 단계를 통해 그 때, 증가됩니다.

성장 도중, 실리콘 탄화물로 "트렌치" 커트의 예리한 가장자리는 물자가 그것의 평면을 되찾는 것을 시도하는 때 더 매끄럽게 됩니다. 성장 시간은 그러므로 주의깊게 너무 많이 녹기에서 좁은 실리콘 탄화물 특징을 방지하기 위하여 통제되어야 합니다.

graphene 제작은 또한 탄소 원자 격자가 물자의 "안락 의자" 방향에 따라서 단계로 증가하다 그래야 특정 방향에 따라서 통제되어야 합니다. "그것은 사슬 링크 담의 길이를 구부리는 것을 시도 같이," 콘래드 설명했습니다 입니다. "그것은 단지 1개의 쪽을 구부리고 싶습니다."

새로운 기술은 또한 저항을 소개하는 공용영역을 위한 필요 없이 물자에 있는 bandgap의 뿐만 아니라 작성, 그러나 잠재적으로 graphene에서 전체 직접 회로의 제작을 허용합니다. 어느 한쪽에 graphene의 semiconducting 단면도의, nanoribbons는 그들의 금속 속성을 유지합니다.

"우리는 이 트렌치의 수천을 만들고, 어디에서든지 우리가 웨이퍼에 원하는 그(것)들을 만들어서 좋습니다," 콘래드를 말했습니다. "이것은 다만 semiconducting graphene 보다는 더 많은 것입니다. 굴곡에 물자는 semiconducting 이고, 계속 양측에 graphene에 지속적으로 붙입니다. 입니다 기본적으로 Shottky 방벽 접속점."

트렌치의 그리고 그 후에 상대방 높은 쪽으로 1개의 가장자리의 아래 graphene를 증가해서, 연구원은 이론 생성에서 Shottky 2개의 연결한 방벽 - 반도체 소자의 기본적인 분대 할 수 있었습니다. 콘래드와 그의 동료는 지금 그들의 발견에 근거를 둔 트랜지스터를 날조하기 위하여 일하고 있습니다.

bandgap의 확인은 프랑스에 있는 싱크로트론 CNRS에 한 각 단호한 광전자 방출 분광학 측정에서 왔습니다. 거기에, 연구원은 graphene nanoribbons의 소집으로 강력한 광양자 光速를 시동하고 방출된 전자를 측정했습니다.

"나와, 그리고 당신이," 말한 콘래드를 나오는 방향을 측정할 수 있는 전자의 에너지를 측정할 수 있습니다. "그 정보, 에서 nanoribbons의 전자 구조에 관하여 정보를 입수하기 위하여 뒤에 일할 수 있습니다."

이론가는 구부리는 graphene가 물자에 있는 bandgap를 만들 것이라는 점을 예상했었습니다. 그러나 연구단이 측정한 bandgap는 예상되었었던 무엇이 더 컸습니다.

장래 일에서 건물 트랜지스터 그리고 그밖 장치 저쪽에, 연구원은 배우는 것을 만드는 무슨이 bandgap를 -와 그것을 통제하는 방법에 관하여 더 많은 것을 시도할 것입니다. 속성은 단계의 깊이를 바꿔서 통제될 수 있는 graphene nanoribbon에 있는 굴곡의 각에 의해 통제될 수 있습니다.

"지면에 있는 작은 불완전에 양탄자를 놓는 것을 시도하는 경우에, 양탄자는 그것 검토하 불완전이," 콘래드 설명했다는 것을 거기 있다는 것을 알지 않을 조차 수 있습니다. "그러나 단계 검토하 경우에, 말할 수 있습니다. 아마 우리가." 굴곡에 영향을 미쳐서 좋은 고도의 범위가 있습니다

그는 그밖 graphene 연구원이 결과를 이용하는 것을 시도한 대로 발견이 새로운 활동을 만들 것이라는 점을 예상합니다.

"단단 장치를 설명할 수 있는 경우에, 많은 사람들은 이것에 흥미있을 것입니다," 콘래드는 말했습니다. "이것이 크게 보면 작동하는 경우에, 고속의, 고성능 전자 장치를 위한 틈새 시장을 발사할 수 있었습니다."

근원: http://www.gatech.edu/

Last Update: 19. November 2012 04:32

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