(PhysOrg.com) -- "Grafeen biedt veel interessante potentiële toepassingen voor nano-elektronica, " Florian Banhart vertelt PhysOrg.com , "maar er is geen bandgap. Dit is een bekend probleem. Zonder de bandgap, schakelen als dat nodig is in elektronische apparaten is moeilijk."

Banhart, een wetenschapper aan de Universiteit van Straatsburg in Straatsburg, Frankrijk, gelooft dat er een oplossing voor dit probleem is. “Iedereen probeert dit probleem op te lossen, proberen om verschillende eigenschappen te creëren om een ​​band gap te creëren. Onze oplossing is doping met metaalatomen bevestigd aan gereconstrueerde defecten in het grafeen.”

Werken met Ovidiu Cretu en Julio Rodríguez-Manzo aan de Universiteit van Stasbourg, en met Arkady Krasheninnikov aan de Universiteit van Helsinki, Risto Nieminen aan de Aalto University in Finland en Litao Sun aan de Southeast University in Nanjing, China, Banhart ontwikkelde een methode om de eigenschappen van grafeen te wijzigen. Het werk van de groep is gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven :"Migratie en lokalisatie van metaalatomen op gespannen grafeen."

“Het idee is om iets aan het oppervlak van het grafeen te kunnen hechten, het veranderen van enkele eigenschappen om een ​​band gap te krijgen, ’ legt Banhart uit. Door gereconstrueerde defecten te creëren, we kunnen de activiteit van het grafeen versterken en metaalatomen stevig vastmaken, mogelijk een bandgap veroorzaken.”

Banhart en zijn collega's creëerden grafeenlagen die vervolgens werden beschadigd. “We gebruikten een elektronenstraal om het grafeen te beschadigen, ', zegt Banhart. “Voor dit blad we gebruikten wolfraamatomen om zich aan het grafeen te binden. De defecten die we creëerden, maakten het mogelijk dat de wolfraamatomen werden gevangen door de defecten, het creëren van stabiele banden.”

Gereconstrueerde defecten verhogen de activiteit in grafeen, binding aan andere atomen mogelijk maken. “Het grafeenoppervlak is normaal gesproken nogal inert, ’ legt Banhart uit, "maar defecten zoals vijfhoekige of zevenhoekige ringen versterken de activiteit ervan. We zagen een verhoogde chemische activiteit met het grafeen.”

Hoewel Banhart en zijn collega's hopen dat dit werk zal leiden tot de uiteindelijke creatie van nano-elektronische apparaten gemaakt met grafeen, hij wijst erop dat ze niet in staat waren om definitief bewijs te tonen van het ontstaan ​​van een bandgap. “Er is geen bewijs dat we een band gap hebben gecreëerd, ' geeft hij toe. “Maar misschien is wolfraam niet ideaal. We gebruikten het omdat het groot is, en gemakkelijk te zien met de elektronenmicroscoop wanneer het wordt gevangen door het grafeen.”

Banhart zegt dat het wolfraam zijn doel heeft gediend, waaruit blijkt dat het mogelijk is om metaalatomen aan grafeen te hechten met behulp van defecten op het oppervlak van het grafeen. Hij wijst er ook op dat hun recente werk laat zien dat het mogelijk is om deze techniek te gebruiken om de eigenschappen van grafeen lokaal te wijzigen. "We hebben aangetoond dat onze methode in de toekomst misschien gebruikt wordt om de elektronische eigenschappen van grafeen beter te beheersen."

De volgende stap is om te proberen andere atomen te vangen met behulp van defecten in grafeen. Banhart zou ook graag meer testen willen doen op de elektronische eigenschappen van op deze manier gedoteerd grafeen. “Het zou goed zijn om meer grafeen te testen, ' zegt hij. “Met meer experimenten, we zouden in staat moeten zijn om de elektronische structuur van grafeen nauwkeuriger te modelleren. Zodra we de eigenschappen van grafeen beter begrijpen, we zouden ze beter moeten kunnen manipuleren zodat we een band gap kunnen krijgen, en zodat we ze kunnen gebruiken in nano-elektronische apparaten.”

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.