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

Топография Nanoscale May Помочь Предварительной Высокоскоростной Электронике Graphene

Published on November 19, 2012 at 3:55 AM

Путем изготовлять структуры graphene на нанометр-маштабе «шагах» вытравленных в карбид кремния, исследователя имеют для the first time создано существенному электронному bandgap в материале соответствующем для электроники комнатной температуры.

Это взгляд микроскопа усилия перспективы (AFM) атомный графитизированных шанцов которые 18 нанометров глубоко. Кредит: Техник Грузии Учтивости

Польза топографии nanoscale контролировать свойства graphene смогла облегчить изготовление транзисторов и других приборов, потенциально раскрывая дверь для превращаясь интегральных схема вс-углерода.

Исследователя измеряли bandgap приблизительно 0,5 электронвольтов в 1,4 разделах согнутых нанометром nanoribbons graphene. Развитие смогло снабдить новое направление поле электроники graphene, которая боролась с возможностью создавать bandgap необходимой для деятельности электронных устройств.

«Это новый образ мышления о как сделать высокоскоростную электронику graphene,» сказал Эдвард Conrad, профессора в Школе Физики на Институте Технологии Грузии. «Мы можем теперь посмотреть серьезно на делать быстрые транзисторы от graphene. И потому что наш процесс масштабируем, если мы можем сделать один транзистор, то мы можем потенциально сделать миллионы их.»

Заключения были запланированы быть сообщенным 18-ое ноября в Физике Природы журнала. Исследование, сделанное на Институте Технологии Грузии в Атланте и на SOLEIL, Французское национальное средство синхротрона, было поддержано Наукой Исследования Материалов National Science Foundation и Центром Инджиниринга (MRSEC) на Технике Грузии, W.M. Keck Учредительстве и Фонде Университета Соучастника от Посольства Франция.

Исследователя пока не понимают почему nanoribbons graphene будут semiconducting по мере того как они гнут для того чтобы вписать малюсенькие шаги - около 20 нанометров глубоко - которые отрезаны в вафли карбида кремния. Но исследователя верят что напряжение наведенное как загибы решетки углерода, вместе с удерживанием электронов, может быть факторами создавая bandgap. Nanoribbons составлены 2 слоев graphene.

Продукция semiconducting структур graphene начинает с пользой e-лучей отрезать шанцы в вафли карбида кремния, которые нормально отполированы для того чтобы создать плоскую поверхность для роста эпитаксиального graphene. Используя высокотемпературную печь, 10 тысяч тесемок graphene после этого растутся через шаги, используя фотолитографию.

Во Время роста, острые края отрезка «шанцов» в карбид кремния будут ровне по мере того как материал пытает возвратить свою плоскую поверхность. Время роста необходимо поэтому быть осторожным контролировать для того чтобы предотвратить узкие характеристики карбида кремния от плавить too much.

Изготовление graphene также необходимо контролировать вдоль специфического направления так, что решетка атома углерода вырастет в шаги вдоль направления «кресла» материала. «Оно как пробовать согнуть длину загородки звена цепи,» Conrad объяснил. «Оно только хочет согнуть один путь.»

Новый метод позволяет не только творение bandgap в материале, но потенциально также изготовление всех интегральных схема от graphene без потребности для интерфейсов которые вводят сопротивление. С обеих сторон semiconducting раздела graphene, nanoribbons сохраняют их металлические свойства.

«Мы можем сделать тысячи этих шанцов, и мы можем сделать их везде мы хотим на вафле,» сказал Conrad. «Это больше чем как раз semiconducting graphene. Материал на загибах semiconducting, и он прикреплялся к graphene непрерывно на обеих сторонах. По-существу соединение барьера Shottky.»

Путем расти graphene вниз с одного края шанца и после этого вверх по другой стороне, исследователя смогли в продукции теории 2 соединенных барьера Shottky - основная составляющая полупроводниковых устройств. Conrad и его коллегаы теперь работают для того чтобы изготовить транзисторы основанные на их открытии.

Подтверждение bandgap пришло от угл-resolved измерений спектроскопии фотоэмиссии сделанных на Синхротроне CNRS в Франция. Там, исследователя сгорели мощные лучи фотона в блоки nanoribbons graphene и измерили испущенные электроны.

«Вы можете измерить энергию электронов которым придено вне, и вам можете измерить направление от которого они приходят вне,» сказали Conrad. «От той информации, вы можете работать ОН назад для того чтобы получить информацию о электронной структуре nanoribbons.»

Теоретики предсказали что graphene создаст bandgap в материале. Но bandgap измеренное научно-исследовательской группой было большле чем что было предсказано.

За транзисторами здания и другими приборами, в будущей работе исследователя попытают выучить больше о что создает bandgap - и как контролировать его. Свойство может быть проконтролировано углом загиба в nanoribbon graphene, которое может быть проконтролировано путем изменять глубину шага.

«Если вы пробуете положить ковер над малым несовершенством в поле, то ковер пойдет над им и вы не можете даже знать несовершенство там,» Conrad объяснило. «Но если вы идете над шагом, то вы можете сказать. Вероятно ряд высот в которых мы можем повлиять на загиб.»

Он предсказывает что открытие создаст новую деятельность по мере того как другие исследователя graphene пытают использовать результаты.

«Если вы можете продемонстрировать быстрый прибор, то много люди будут заинтересованы в этом,» Conrad сказал. «Если это работает на большом диапазоне, то оно смогло запустить рынок ниши для высокоскоростных, мощных электронных устройств.»

Источник: http://www.gatech.edu/

Last Update: 19. November 2012 04:33

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