Galliumi liittyy uusien 2-D-materiaalien listaan

19.03.2018

Rice-gallium-2D-materiaali-275-t.jpgRice-yliopiston ja Bangalorelaisen Intian tiedeinstituutin tutkijat, ovat löytäneet menetelmän tehdä atomisesti tasaista galliumia, jolla on lupauksia nanomittakaavan elektroniikalle.

Ricen materiaalitieteilijä Pulickel Ajayanin ja Intian kollegat loivat kaksiulotteisen galleneenin, ohutkalvoista johtavaa materiaalia, joka on galliumia, kuten grafeeni on hiiltä.

Uudella kaksiulotteisella materiaalilla näyttää olevan taipumus sitoutua puolijohteiden, kuten piin kanssa ja tehdä tehokkaan metallikontaktin kaksiulotteisissa elektronisissa laitteissa.

Galliumi on metalli, jolla on alhainen sulamispiste; toisin kuin grafeenilla ja monilla muilla 2D-rakenteilla, joten sitä ei voida vielä kasvattaa höyryfaasikerrostusmenetelmillä. Lisäksi galliumilla on taipumus hapettua nopeasti.

Kun grafeenin varhaiset näytteet irrotettiin grafiitista teippinauhalla, galliumkerrosten väliset sidokset ovat liian vahvoja tällaiseen temppuun.

Niinpä tutkijat käyttivät lämpöä. He aloittivat kuumentamalla galliumia 29,7 asteeseen, aivan sen sulamispisteen alapuolelle. Se riitti siirtämään tipan galliumia lasilevylle. Kun tippa jäähtyi hiukan, tutkijat puristivat tasaisen piidioksidipalan sen päälle irrottaen näin muutamia kerroksia galleneenia.

Sitten he kuorivat galleneenia muihin substraatteihin, mukaan lukien galliumnitridi, galliumarsenidi, pii ja nikkeli. Tämä antoi heille mahdollisuuden vahvistaa, että tietyillä galleneenin ja substraatin yhdistelmillä on erilaiset elektroniset ominaisuudet ja että näitä ominaisuuksia voidaan virittää sovelluksiin.

Tutkijoiden mukaan samaa menetelmää voidaan tutkia muille metalleille ja yhdisteille, joilla on alhaiset sulamispisteet.

"Kaksiulotteisuutta läheneviä metalleja on vaikea erotella, koska ne ovat enimmäkseen lujia, ei-kerrostuneita rakenteita, joten galleneeni on poikkeus, joka voisi kattaa metallien tarpeen 2-D-maailmassa", toteavat tutkijat Ricen tiedotteessa.

Aiheesta aiemmin:

Uusi kaksiulotteinen

13.11.2019Uudenlaisia fotonisia nestekiteitä
12.11.2019Onnistumisia orgaanisissa
11.11.2019Kohti älykkäitä mikrorobotteja
09.11.2019Suomen suurin valtti kybersodassa on luottamus
08.11.2019Jäähdytystekniikkaa 3D-elektroniikalle vaikka avaruuteen
07.11.2019Uusia tiloja grafeenin taikakulmassa
06.11.2019Kohti antiferromagneettisia muisteja
05.11.2019Muuntaa 2D-tasot pehmeiksi ja joustaviksi 3D-rakenteiksi
04.11.2019Tarkempia kiderakenteita ja proteiineja aurinkokennoihin
01.11.2019Kvanttiakussa ei synny häviöitä

Siirry arkistoon »