Химический путь к использованию графена в электронных устройствах
31.10.2017
Основные электронные компоненты, такие как диоды и туннельные барьеры, могут быть интегрированы в одиночные графеновые цепочки с атомной точностью. Цель состоит в том, чтобы создавать электронные устройства на основе графена с чрезвычайно быстрыми рабочими скоростями. Это открытие было сделано в сотрудничестве между Университетом Аалто и их коллегами из Университета Утрехта и Делфтского университета в Нидерландах. Работа опубликована в Nature Communications.
«Чудодейственный материал» графен имеет много интересных характеристик и исследователи во всем мире ищут способы их использования. Графен, сам по себе, не имеет свойств, необходимых для включения и выключения электрических токов, для этой конкретной проблемы должны быть найдены интеллектуальные решения. «Мы можем сделать графеновые структуры с атомной точностью. Выбирая определенные вещества-предшественники (молекулы), мы с предельной точностью можем кодировать структуру электрической цепи», – объясняет Питер Лильероф из Университета Аалто, который задумал исследовательский проект вместе с Ингмаром Свартом из Университета Утрехта.
Электронные свойства графена можно контролировать, синтезируя очень узкие полосы – графеновые наноленты. Предыдущие исследования показали, что электронные характеристики ленты зависят от ее атомной ширины. Лента шириной пять атомов ведет себя аналогично металлической проволоке с чрезвычайно хорошими характеристиками проводимости, но добавление двух атомов делает ленту полупроводником.
Исследователи создали свои электронные графеновые структуры в результате химической реакции. Они испаряли молекулы-предшественники на кристалле золота, где они реагируют очень контролируемым образом, чтобы получить новые химические соединения. «Это другой метод, который используется в настоящее время для производства электрических наноструктур, например, на компьютерных микросхемах. Для графена важно, чтобы структура была точной на атомном уровне и вполне вероятно, что химический подход является наиболее эффективным методом», – заключает Ингмар Сварт.