Grafeeniin viritettävä kaistarakenne seostuksella

08.06.2016

NRL-grafeenin-seostus-275-t.jpgMonitieteinen tutkijajoukko US Naval Research Laboratorystä (NRL) on osoittanut hypertermisen ioni-istutuksen tehokkaana keinona grafeenin korvausseostukseen typpiatomeilla.

Tuloksena on vähäisten vikojen kalvo, jolla on viritettävissä oleva kaistarakenne, joka mukautuu erilaisiksi laitealustoiksi ja sovelluksiin.

Tutkimus osoittaa, että HyTII-menetelmä tuottaa aiheen korkeatasoisen hallinnan liittyen seostuspitoisuuteen ja ensimmäistä kertaa, osoittaa istutuksen syvyyden hallinnan seostettaessa yhtä yksikerroksisista grafeenia kaksikerroksisessa grafeenipinossa.

Tämä osoittaa edelleen, että tuloksena olevalla kalvoilla on korkealaatuiset elektroniset kuljetusominaisuudet, joita voidaan kuvata pelkästään muutoksilla kaistarakenteessa eikä niinkään muilla menetelmillä seostetun tai funktionalisoidun vikojen hallitseman grafeenikalvon käyttäytymisenä.

Koska grafeenilta puuttuu kaistaero ja sen seostusta on vaikea hallita, on se jättänyt grafeenirakenteet kilpailukykyisiksi vain pitkälle erikoistuneissa laiteteknologioissa.

Seostus tai kemiallinen funktionalisointi voi lisätä grafeenin käyttökelpoista siirtokuilua mutta nämä menetelmät tuottavat tahattomia vikoja ja heikon vakauden grafeenikalvoa, mikä rajoittaa niiden käyttökelpoisuutta.

Vaihtoehtona NRL tutkijat kehittivät hyperterminaalisen ioni-implantaation (HyTII) -järjestelmän jossa saavutetaan tarvittava tarkkuus ja hallinta istuttaa typpeä (N+) grafeeniin tuottamaan seostus suoralla korvauksella.

"Meidän mittaukset näistä rakenteita indikoivat vahvasti siihen, että olemme vihdoin valmistaneet grafeenikalvoja, joilla on viritettävä kaistaero, alhainen vikatiheys ja vahva vakaus", toteaa tutkimusfyysikko Adam L. Friedman tutkimuslaitoksensa tiedotteessa.

"Siksi hypotesoimme, että HyTII grafeenikalvoilla on suuret mahdollisuudet elektronisiin tai spintronisiin sovelluksiin korkealaatuisena grafeenina siellä missä kuljetusta tai kaistaeroa ja suurta kantajien konsentraatiota halutaan."

06.08.2020Elektroniikkaa ja bakteereja
05.08.2020Ensimmäinen neurotransistori
04.08.2020Ferrosähköistä ja topologista muistia
03.08.2020Absorboivaa EMI-suojausta
31.07.2020Eristeidenkin on ohennuttava
24.07.2020Ennätysmäisiä metalinssejä
19.07.2020Grafeeni ja 2D-materiaalit voisivat ohittaa Mooren lain
06.07.2020Elektronit ja fotonit samalla sirulla
26.06.2020Tieteen purskeita kaukaa ja läheltä
26.06.2020Magnon-kytkin teollisesti hyödyllisillä ominaisuuksilla

Siirry arkistoon »