15/05/2012 - Elektronische Eigenschaften von Grafen

Menéame

Grafen, ein Material, das im Wesentlichen aus einer Graphitfolie mit einem einzigen dicken Atom besteht, wird als Schlüsselmaterial für die technologischen Geräte der Zukunft angesehen.

Forscher an der Autonomen Universität Madrid (UAM) haben festgestellt, dass ihre elektronischen Eigenschaften als unregelmäßiges Mosaik dargestellt werden. Es handelt sich um ein Wissen, das die Tür für die Gestaltung von Geräten öffnet, bei denen die elektronischen Eigenschaften von Grafen durch eine benutzerdefinierte Grafen-Substrat-Interaktion kontrolliert werden können, wie in der Studie beschrieben.

Grafen ist ein atomatisch feines Material mit interessanten Eigenschaften und einer vielversprechenden Zukunft in der Elektronikindustrie. Die Eigenschaften und Leistung von Grafen-basierten elektronischen Systemen unterscheiden sich jedoch von Gerät zu Gerät. Diese Variabilität ist auf die Interaktion mit der Oberfläche (Substrat) auf dem Grafen liegt, das im Allgemeinen Siliziumoxid ist.

Es ist bekannt, dass die Grafen-Substrat-Interaktion ihren Ursprung in den elektrischen Ladungen hat, die im Substrat gefangen sind und ein elektrisches Feld erzeugen, das so intensiv ist, dass die elektronischen Eigenschaften von Grafen lokal atomisch verändert werden können.

Eine kürzlich veröffentlichte Studie des Laboratorio de Low Temperatures an der Autonomen Universität Madrid in der Zeitschrift Carbon hat ergeben, daß die Wirkung einer einzelnen elektrischen Ladung einen Abstand von etwa 5 Nanometern erreicht und daß die Verteilung der im Substrat gefangenen Ladungen unregelmäßig ist, obwohl der durchschnittliche Abstand zwischen diesen 20 Nanometern beträgt. In der Folge ein Drittel der Grafenoberfläche hat seine stark verzerrten elektronischen EigenschaftenDie Studie zeigt, dass es sich dabei um ein ungleichmäßiges Mosaik elektronischer "Ungleichheiten" handelt.

Tunneleffektmikroskop

Zur Durchführung dieser Arbeit entwickelten die UAM-Forscher ein spezielles Instrument: ein kombiniertes Mikroskop aus Atomkräften und Tunneleffekten, das die Ungleichmäßigkeiten in den elektronischen Eigenschaften des Grafens erkennen kann, das sowohl auf elektrischen als auch isolierten Substraten platziert ist.

Kurzum, die Arbeit vertieft das Wissen der elektronischen Interaktion Grafen-Substrat, indem die Tür für die Gestaltung von Geräten geöffnet wird, die die elektronischen Eigenschaften von Grafen durch eine benutzerdefinierte Grafen-Unterstrat Interaktion kontrollieren können, versichern die Forscher.

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Bibliographische Referenz:

 Andres Castellanos-Gomeza, Roel H.M. Smita, Nicolás Agraïta, Gabino Rubio-Bollinger. "Spatially resolved electronic inhomogeneities of graphene due to subsurface charges". Carbon. Volume 50, Issue 3, March 2012, Págs 932–938

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