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."

25.06.2019Lasertekniikalla grafeenia hyötykäyttöön
24.06.2019Ionitekniikkaa kondensaattoreihin
20.06.2019Tehokkaampia tehopiiritekniikoita
19.06.2019Uutta tekniikkaa 2D-materiaalin venytyksellä
18.06.2019Bioparisto IoDT-sovelluksille
17.06.2019Uusia ovia nanofotoniikan maailmaan
14.06.2019Biologian avulla sähkö varastoon ja hiili kiertoon
13.06.2019Orgaaniset laserdiodit unelmasta todellisuuteen
12.06.2019Uusia ominaisuuksia elektroniikalle
11.06.2019Uusi laite pakkaa enemmän valokuituun

Siirry arkistoon »