(PhysOrg.com) -- "Grafeen is al een paar jaar het onderwerp van intense aandacht en onderzoek, " vertelt Philip Kim PhysOrg.com . "Er zijn onderzoekers die denken dat het mogelijk is dat grafeen silicium als halfgeleider in de elektronica zou kunnen vervangen."

Kim is een wetenschapper aan de Columbia University in New York City. Hij heeft samengewerkt met Melinda Han en Juliana Brant om te proberen een manier te bedenken om grafeen een haalbare vervanging voor silicium te maken. Tegen dat doel, ze hebben gekeken naar manieren om enkele van de problemen te overwinnen die gepaard gaan met het gebruik van grafeen als halfgeleider in elektronische apparaten. Ze hebben enkele ideeën uiteengezet voor elektronentransport voor grafeen in Fysieke beoordelingsbrieven :"Elektronentransport in ongeordende grafeen nanolinten."

“Grafeen heeft een hoge mobiliteit, en minder verstrooiing dan silicium. theoretisch, het is mogelijk om kleinere structuren te maken die op nanoniveau stabieler zijn dan die van silicium, ' zegt Kim. Hij wijst erop dat naarmate elektronica steeds kleiner wordt, de belangstelling voor het vinden van levensvatbare alternatieven voor silicium zal waarschijnlijk toenemen. Grafeen is een goede kandidaat vanwege de hoge elektronenmobiliteit die het biedt, zijn stabiliteit op zo'n kleine schaal, en de mogelijkheid dat men met verschillende apparaatconcepten voor elektronica zou kunnen komen.

Er zijn problemen met grafeen, Hoewel. "Allereerst, grafeen heeft geen band gap, en dat is essentieel voor de werking van halfgeleiderapparaten, ' merkt Kim op. "Eerder, we ontdekten dat je een energiekloof kunt creëren door grafeen in reepjes te snijden, nanolinten maken..” Natuurlijk, nu wetenschappers nanolinten kunnen gebruiken om een ​​energiekloof te creëren, een nieuwe reeks uitdagingen is ontstaan. “De kloof is niet zo eenvoudig als we eerst dachten. We hebben nu te maken met nieuwe complicaties in de manier waarop de energiekloof zich gedraagt.”

Kim en zijn collega's ontdekten dat de nanolinten een ruw randje hebben, meer verstrooiing creëren dan ze zouden willen. “Er is een goede controle tot op de nanometer, " hij zegt, "maar de controle is niet zo nauwkeurig op atomair niveau." Een ander probleem is dat de nanoribbons op een substraat zitten, meer wanorde toe te voegen. "Ons artikel hier houdt zich vooral bezig met het identificeren van deze problemen, zodat we beter kunnen begrijpen hoe grafeen nanoribbons in de toekomst kunnen worden gebruikt, ’ dringt Kim aan. "We willen de aard van de energiekloof begrijpen, zodat we misschien gladdere atomaire randen kunnen ontwerpen en een beter substraat kunnen creëren dat geen wanorde veroorzaakt."

Met de kennis van het creëren van een energiekloof met grafeen nanoribbons beschikbaar, en met enkele van de eigenschappen van de geïdentificeerde kloof, het is mogelijk om te beginnen met het aanbrengen van wijzigingen. "Ik heb goede hoop dat we in de toekomst grafeen kunnen gebruiken om te concurreren met silicium, ' zegt Kim. “De hoge mobiliteit van grafeen maakt het een goede kandidaat, en aangezien het waarschijnlijk stabieler is op nanoschaal, er is echt potentieel. Echter, we moeten eerst enkele van deze andere problemen kunnen oplossen. Maar we zijn goed op weg.”

Copyright 2010 PhysOrg.com.
Alle rechten voorbehouden. Dit materiaal mag niet worden gepubliceerd, uitzending, geheel of gedeeltelijk herschreven of herverdeeld zonder de uitdrukkelijke schriftelijke toestemming van PhysOrg.com.