Для смены проводимости графена использовали оксид

Графен, решетка из углеродных атомов толщиной в 1 атом, часто преподносится как революционный материал, который займет место кремния в электронике.

Непревзойденная скорость, с которой по графену перемещаются электроны, плюс двумерная форма делают его привлекательной альтернативой, однако несколько преград к применению графена остаются.

Группа ученых из Пенсильванского университета, Калифорнийского университета в Беркли и Иллинойсского университета в Урбана-Шампейн совершила некоторые шаги на пути решения этой проблемы. Продемонстрировав новый метод изменения количества электронов в пределах определенной части графена, ученые провели контрольную проверку создания фундаментальных составляющих блоков полупроводниковых устройств с использованием двумерного материала.

Также их метод позволяет настраивать указанное значение с помощью электрического поля, подразумевая, что элементы графеновой схемы, сделанные таким способом, могут динамически изменять соединения без физического изменения устройства.

Результаты исследования опубликованы в издании Nature Communications.

Кремний используется для создания элементов микросхем, поскольку его зарядную плотность, то есть количество электронов, которое он содержит, можно легко увеличить или уменьшить за счет добавления химических примесей. Этот процесс легирования приводит к появлению проводников p-типа и n-типа, кремний в которых содержит больше положительных или отрицательных носителей зарядов.

Соединения между полупроводниками обоих типов являются стандартными блоками электронных устройств. Соединенные последовательно, это p-n соединения формируют транзисторы, которые, в свою очередь, могут объединяться в интегральные схемы, микрочипы и процессоры.

Эндрю РаппеХимическое легирование графена для получения обеих версий материала возможно, но вызывает необходимость пожертвовать некоторыми из его уникальных электрических свойств. Подобный эффект возможен за счет применения локальных изменений напряжения к материалу, однако производство и размещение необходимых электродов нейтрализует преимущества, которые обеспечивает форм-фактор графена.

«Мы придумали неразрушающий обратимый путь легирования», отметил исследователь Эндрю Раппе. „Этот способ не вовлекает каких-либо физических изменений графена“.

Технология ученых включает осаждение слоя графена так, что он лежит (без соединения) на другом материале — ниобате лития. Ниобат лития — ферроэлектрик, что означает его полярность, а также то, что его поверхности обладают либо положительным, либо отрицательным зарядом. Применение импульса электрического поля может изменить знак зарядов на поверхности.

«Эта ситуация нестабильна: положительно заряженная поверхность будет стремиться накопить отрицательный заряд, и наоборот», сказал Раппе. „Чтобы разрешить этот дисбаланс, необходимо ввести в систему другие ионы или заставить оксид терять или привлечь электроны, чтобы уравновесить заряды. Однако мы пошли третьим путем“.

«Итак, у нас есть графен, который свободно лежит на поверхности оксида. И если поверхность оксида пожелает иметь больше отрицательных зарядов, то вместо того, чтобы аккумулировать ионы из окружающей среды, ей на помощь придет графен, который будет удерживать наготове произвольное количество необходимых электронов», описал действие системы ученый.

Раппе предложил использовать именно ниобат лития, поскольку он уже применяется в оптическом инжиниринге и обладает свойствами для создания p-n-соединений. Исследователи использовали тот факт, что ниобат лития производится с полосами полярных областей, чередующимися между положительным и отрицательным значениями.

«А раз области ниобата лития могут устанавливать свойства, разные области графена могут принимать различный характер на основе природы нижней области. Так становится доступным простое средство создания p-n-соединений на отдельной пластине графена. Подобное свойство должно облегчить прорывы в графене, которые могут оказаться аналогичными тому, что делают p-n-соединения и комплементарная схема для текущей полупроводниковой электроники», заключил исследователь.

27.01.2015




Нано



Ученые придумали, как усилить свойства композитовУченые придумали, как усилить свойства композитов

Материаловеды из политехнического институ...

Носимую электронику больше не будут клеить на тканьНосимую электронику больше не будут клеить на тка...

Стремление создать доступную, прочную и м...

Поляризованный свет необычно влияет на золотые наночастицыПоляризованный свет необычно влияет на золотые на...

Ученые из университета Райса в ходе ...

Светящиеся растения из Аватара появятся на ЗемлеСветящиеся растения из Аватара появятся на Земле

Все помнят эти удивительные люминесцентны...

Создан нанолазер, который меняет цвет как хамелеонСоздан нанолазер, который меняет цвет как хамелео

Новинка позволит продвинуться в области г...

Разработана искусственная кожа на основе графенаРазработана искусственная кожа на основе графена

Исследователям из Университета Глазго уда...

Печатные электронные устройства сделают вечнымиПечатные электронные устройства сделают вечными

Группа инженеров из Калифорнийского униве...

Графен поможет выращивать уникальные двумерные полупроводникиГрафен поможет выращивать уникальные двумерные по...

Новый метод производства позволит получать дву

Молекулы Лего помогли ученым усовершенствовать ультразвукМолекулы Лего помогли ученым усовершенствовать ул...

Во всем мире ультразвуковая визуализация приме...

Эффективность не измеряется измерениямиЭффективность не измеряется измерениями

В это сложно поверить, но не вс...

Самосборку нанокристаллов можно увидеть вживуюСамосборку нанокристаллов можно увидеть вживую

Превращение простых коллоидных частиц &md...

Самое маленькое в мире радио вибрирует в унисон с волнойСамое маленькое в мире радио вибрирует в унисон с...

Физики из Калифорнийского университета в&...

Создан очень гибкий и эластичный материал из нанотрубокСоздан очень гибкий и эластичный материал из нано...

Китайские ученые создали инновационный материа...

Покрытие из нанолент защитит самолеты от наледи и молнийПокрытие из нанолент защитит самолеты от наледи и...

Тонкое покрытие, состоящее из нанолент гр...

Теплопроводностью можно управлять с помощью наноструктурТеплопроводностью можно управлять с помощью нанос...

Теплопроводность — знакомое каждому...

Белый графен поможет раскрыть потенциал черного графенаБелый графен поможет раскрыть потенциал черного г...

Изготовление идеального монослоя так назы...

Создана наносубмарина с ультрафиолетовым приводомСоздана наносубмарина с ультрафиолетовым приводом

Наносубмарины хотя и не совсем готов...

Для повышения предела чувствительности спектроскопии ученые смяли наночастицыДля повышения предела чувствительности спектроско...

Увеличив площадь поверхности графен-золотых на...

Казанские ученые представили нанокомпозит исключительно для наружного примененияКазанские ученые представили нанокомпозит исключи...

Публикация исследователей из Казани и&nbs...

Генераторы углеродных нанотрубок давно среди насГенераторы углеродных нанотрубок давно среди нас

Ученые предположили, что, возможно, автомобили...

Доказана возможность использования наноколец в солнечных батареяхДоказана возможность использования наноколец в со...

Когда Рамеш Джасти начал изготавливать крошечн...

Созданы моторчики, которые заводятся от обычного светаСозданы моторчики, которые заводятся от обычного ...

Удивительно, но это факт: чтобы акти...

Совершен прорыв в области левитирования нанообъектовСовершен прорыв в области левитирования нанообъек...

Исследователи из Рочестера впервые добили

Открыт синтез нового наноматериалаОткрыт синтез нового наноматериала

Сотрудники технического университета Луизианы ...

Как наноцентр помогает ученым улучшать мирКак наноцентр помогает ученым улучшать мир

Вот уже год Центр нанотехнологий Рес...

Ученые намерены масштабировать производство диэлектриков для хранения энергииУченые намерены масштабировать производство диэле...

Простые в изготовлении, дешевые, легкие, ...

Покрытые графеном конденсоры увеличивают эффективность электростанцийПокрытые графеном конденсоры увеличивают эффектив...

Большинство электростанций в мире, работа...

Впервые точно измерены взаимодействия атомов и углеродных поверхностейВпервые точно измерены взаимодействия атомов и уг...

Физики из университета Вашингтона провели...

Материалы со сменой фазы подразумевают обширный спектр примененияМатериалы со сменой фазы подразумевают обширный с...

Ученые из Брукхэйвенской национальной лаб...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston SSDNow V300 60GB (SV300S37A/60G)3190.00 руб.

Знатоки клуба инноваций



ТОП - Новости мира, инновации

Спасти Тасманского ДьяволаСпасти Тасманского Дьявола
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на

Новости компаний, релизы

Лечение сутулости – как найти эффективное решениеЛечение сутулости – как найти эффективное решение
Основные ошибки при выборе кредитной картыОсновные ошибки при выборе кредитной карты
Ходунки для пожилых людейХодунки для пожилых людей
Пользуемся услугами автострахования онлайнПользуемся услугами автострахования онлайн
Аллергическая проба - первый шаг к лечению аллергииАллергическая проба - первый шаг к лечению аллергии