Doping af grafen

Et organisk molekyle, der har vist sig at være effektivt til fremstilling af siliciumbaseret elektronik, kan være levedygtigt til at bygge elektronik på carbonplader, der kun er et enkelt molekyle tykt. Forskere ved Max Planck Institute for Solid State Research i Stuttgart rapporterer fremskridtet i et papir, der blev vist online i tidsskriftet Fysisk gennemgang B den 1. juni.

Ultratynde kullag kendt som grafen viser løfte som grundlag for et væld af ekstremt små og effektive elektroniske enheder. Men for at skabe en nyttig komponent, de elektroniske egenskaber ved materialer som silicium eller grafen skal skræddersys gennem en dopingproces.

Typisk, siliciumbaserede anordninger dopes ved at udskifte nogle af atomerne i en siliciumkrystal med forskellige dopingatomer eller molekyler. I grafen, på den anden side, dopemidler deponeres generelt oven på carbonarket frem for at tage stedet for nogle af carbonatomerne. Materialer som guld, vismut og nitrogendioxid er blevet brugt til at dope grafen med varierende grad af succes.

Nu, Max Planck Institute forskere har fundet ud af, at forbindelsen F4-TCNQ (tetrafluor-tetracyanoquinodimethan), som har vist sig at være effektiv til fremstilling af lysdioder i silicium, synes også at passe til regningen for grafen. F4-TCNQ danner stabile lag på grafen, der er temmelig robuste under udsættelse for forhøjede niveauer af varme og lys, og kan styre grafens elektriske egenskaber på måder, der tyder på, at det kan være et godt dopemiddelvalg.

I en Viewpoint -artikel i det aktuelle nummer af APS fysik , Alexei Fedorov fra Lawrence Berkeley National Laboratory beskriver udfordringerne ved at oprette elektroniske enheder bygget af grafen og nylige forsøg på at identificere dopingmaterialer til at udføre jobbet.