(PhysOrg.com) - Nya rön från laboratoriet vid University of Illinois-forskaren Joe Lyding ger värdefull insikt om grafen, ett enda tvådimensionellt lager av grafit med många elektroniska och mekaniska egenskaper som gör det attraktivt att använda inom elektronik.
ljuger, en forskare vid Illinois Beckman Institute, och hans labbrapport med en torr depositionsmetod som de utvecklade för att deponera bitar av grafen på halvledande substrat och om grafens elektroniska karaktär vid rumstemperatur som de observerade med metoden. Pappret, av Lyding, huvudförfattare Kevin He från Lyding-labbet, och deras medarbetare, har titeln Separation-Dependent Electronic Transparency of Monolayer Graphene Membranes on III-V Semiconductor Substrates och dök upp förra månaden i tidskriften Nanobokstäver .
Forskarna skrev detta om grafens potential, speciellt jämfört med dess elementära kusin, kolnanorör, för användning i elektronik och andra applikationer:"Den uppvisar kvanthalleffekten, även vid rumstemperatur, och dess optiska transparens är direkt relaterad till finstrukturkonstanten. Grafen ses mer och mer som ett ganska starkt och elastiskt membran (med en tillhörande potential som material för NEMS-applikationer). Till skillnad från kolnanorör, grafen kan mönstras med vanliga e-beam litografiska tekniker, vilket gör det till en attraktiv möjlighet att använda i halvledarenheter."
För att nå det målet, problem associerade med grafen måste övervinnas, och detta dokument ger insikt i ett välbehövligt steg i den riktningen:förståelse av substrat-grafen-interaktioner mot integration i framtida nanoelektroniska enheter. Projektet undersökte den elektroniska karaktären hos det underliggande substratet av grafen vid rumstemperatur och rapporterar om "en uppenbar elektronisk halvgenomskinlighet vid hög bias av de nanometerstora monolager grafenbitarna som observerats med hjälp av ett ultrahögvakuum scanning tunnelmikroskop (UHV-STM) och bekräftats via studier av de första principerna." Denna semitransparens manifesterades genom observation av substratets atomstruktur genom grafenen.
Lydings forskargrupp hade utvecklat en icke-kemisk (torr) teknik för att deponera kolnanorör (CNT) på en yta som kallas Dry Contact Transfer som gjorde det möjligt för CNT:erna att behålla sina elektroniska egenskaper. De tillämpade senare metoden på grafen och kunde deponera orörda, nanometerstora grafenbitar in situ på atomärt plana UHV-klyvda galliumarsenid- och indiumarsenid-halvledarsubstrat med låga mängder främmande föroreningar.
Den elektroniska halvgenomskinligheten hos grafenbitarna observerades när UHV STM-sonden tryckte grafenen 0,05 nm närmare ytan, vilket gör att dess elektroniska struktur blandas med ytans.
Sammanfattningsvis, forskarna skriver, deras resultat "belyser betydelsen av interaktioner mellan grafen och substrat och antyder att korrekt kontroll av substratet kan ha en stor effekt på de elektroniska egenskaperna hos grafenet som det stöder."
