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."

28.03.2024Kertakäyttöiset tekoälyanturit terveyden seurantaan
27.03.2024Kvantti-interferenssi ja transistori
26.03.2024Robotti tarttuu lihanpalaan ja keskustelee kaverinsa kanssa
25.03.2024Piin kanssa yhteensopivia magneettisia pyörteitä
23.03.2024Kaksitoiminen katalyytti tekee sen halvemmalla
22.03.2024Hiilinanoputket käyttöön
21.03.2024Fotonisirut valtaavat alaa
21.03.2024Uusi 2D-materiaalien maailma on avautumassa
19.03.2024Suprajohteet auttavat tietokoneita "muistamaan"
18.03.2024Kvanttimateriaalitutkimuksen uudet työkalut

Siirry arkistoon »