science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Team berekent de elektronische transporteigenschappen van grafeenstapels

Anticiperend op komende experimenten, een CNST-team heeft aangetoond dat enkele laaggrafeenstapels gunstige transporteigenschappen hebben die de engineering van nieuwe elektronische apparaten mogelijk maken.

Er is veel onderzoek gedaan naar de eigenschappen van monolaag grafeen, losse vellen koolstofatomen die kunnen worden gewonnen uit bulkgrafiet. Echter, dezelfde extractietechnieken kunnen ook stapels grafeenplaten van een paar lagen dik maken.

In dit werk, het CNST-team berekende hoe het aantal vellen en hun relatieve oriëntatie de elektrische geleidbaarheid van de meerlagen beïnvloedt.

In het energetisch meest gunstige geval, waar de helft van de koolstofatomen op aangrenzende lagen dezelfde x-y-positie delen, de onderzoekers voorspelden dat stapels van drie of vier vellen zich niet zouden moeten gedragen als bulkgrafiet, maar eerder als een verzameling monolaag- en dubbellaags grafeenvellen.

In hun berekeningen deze stapelarrangementen met hoge symmetrie vertoonden eigenschappen die bijzonder veelbelovend waren voor toekomstige elektronica, inclusief een dragermobiliteit die hoger was dan die van een grafeenmonolaag of dubbellaag met dezelfde onzuiverheidsconcentratie.

Uit de berekeningen bleek ook dat als de stapels voldoende zuiver waren (vergelijkbaar met de schoonste grafeenmonolagen die in de literatuur worden vermeld), een transportmeting zou kunnen worden gebruikt om het aantal lagen te identificeren, de stapeloriëntatie, en of de dominante stoornis te wijten was aan korte-afstandsoorzaken, zoals ontbrekende atomen, of langetermijnoorzaken, dergelijke geladen adsorbaten.