Beskadigende grafen for at skabe et båndgab

(PhysOrg.com) - "Graphene tilbyder en masse interessante potentielle applikationer til nanoelektronik, "Florian Banhart fortæller PhysOrg.com , "men der er ingen båndgab. Dette er et velkendt problem. Uden båndgabet, det er svært at skifte efter behov i elektroniske enheder. "

Banhart, en videnskabsmand ved universitetet i Strasbourg i Strasbourg, Frankrig, mener, at der er en løsning på dette problem. "Alle forsøger at løse dette problem, forsøger at skabe forskellige egenskaber for at skabe et båndgab. Vores løsning er doping med metalatomer fastgjort til rekonstruerede defekter i grafen. ”

Arbejder med Ovidiu Cretu og Julio Rodríguez-Manzo ved University of Stasbourg, og med Arkady Krasheninnikov ved Helsinki Universitet, Risto Nieminen ved Aalto University i Finland og Litao Sun ved Southeast University i Nanjing, Kina, Banhart udviklede en metode til at ændre grafens egenskaber. Gruppens arbejde udgives i Fysisk gennemgangsbreve :"Migration og lokalisering af metalatomer på belastet grafen."

"Ideen er at kunne fastgøre noget til overfladen af ​​grafen, ændre nogle af egenskaberne for at få et båndgab, ”Forklarer Banhart. Ved at skabe rekonstruerede defekter, vi kan forbedre grafens aktivitet og fastgøre metalatomer fast, muligvis producere et bandgab. ”

Banhart og hans kolleger skabte grafenlag, der derefter blev beskadiget. "Vi brugte en elektronstråle til at beskadige grafen, ”Siger Banhart. "For dette papir, vi brugte wolframatomer til at binde til grafen. De fejl, vi skabte, gjorde det muligt for wolframatomer at blive fanget af fejlene, skabe stabile bindinger. ”

Rekonstruerede defekter øger aktiviteten set i grafen, muliggør binding til andre atomer. "Grafenoverfladen er normalt ret inaktiv, ”Forklarer Banhart, “Men defekter som femkantede eller heptagonale ringe øger dets aktivitet. Vi oplevede forbedret kemisk aktivitet med grafen. ”

Selvom Banhart og hans kolleger håber, at dette arbejde vil føre til en eventuel oprettelse af nanoelektroniske enheder fremstillet med grafen, han påpeger, at de ikke var i stand til at vise endegyldig dokumentation for oprettelse af bandgab. ”Der er ingen tegn på, at vi skabte et bandgab, ”Indrømmer han. ”Men måske er wolfram ikke ideelt. Vi brugte det, fordi det er stort, og let at se med elektronmikroskopet, når det er fanget af grafen. ”

Banhart siger, at wolframen har tjent sit formål, viser, at det er muligt at fastgøre metalatomer til grafen ved hjælp af defekter på grafenens overflade. Han påpeger også, at deres seneste arbejde viser, at det er muligt at bruge denne teknik til at ændre grafens egenskaber lokalt. "Vi har vist, at vores metode kan blive brugt i fremtiden til bedre at kontrollere grafens elektroniske egenskaber."

Det næste trin er at forsøge at fange andre atomer ved hjælp af defekter i grafen. Banhart vil også gerne lave flere test på de elektroniske egenskaber for grafen, der er dopet på denne måde. ”Det ville være godt at lave flere test af grafen, ”Siger han. "Med flere eksperimenter, vi burde være i stand til at begynde at modellere den elektroniske struktur af grafen mere præcist. Når vi bedre forstår grafens egenskaber, vi burde være i stand til bedre at manipulere dem, så vi kan få et båndgab, og så vi kan bruge dem i nanoelektroniske enheder. ”

Copyright 2010 PhysOrg.com.
Alle rettigheder forbeholdes. Dette materiale må ikke offentliggøres, udsende, omskrevet eller omfordelt helt eller delvist uden udtrykkelig skriftlig tilladelse fra PhysOrg.com.