محققان در حال نزدیک شدن به کنترل گرافن دو بعدی هستند

دستگاهی که در حال حاضر این را به شما نشان می دهد نتیجه انقلاب سیلیکونی است. برای ایجاد مدارهای الکترونیکی مدرن، محققان رسانایی جریان های سیلیکونی را با استفاده از ناخالصی ها کنترل می کنند. به عبارت دیگر میزان الکترون ها یا ذرات با بار مثبت درون اجسام را مطالعه می کنند. این به آنها اجازه می دهد تا جریان الکتریسیته را کنترل کنند و الکترون ها را – که به عنوان ناخالصی شناخته می شوند – در شبکه سه بعدی اتمی تنظیم کنند.

شبکه های سیلیکونی سه بعدی برای وسایل الکترونیکی نسل بعدی بسیار بزرگ هستند. اینها عبارتند از ترانزیستورهای بسیار نازک، دستگاه های ارتباطی نوری جدید و حسگرهای زیستی انعطاف پذیر که می توانند پوشیده شوند یا در بدن انسان کاشته شوند. برای کاهش وزن این قطعات، محققان در تلاشند از موادی مانند گرافن استفاده کنند که کمتر از یک ورق اتم هستند. با این حال، روش آزمایش شده برای ناخالصی سه بعدی سیلیکون با استفاده از گرافن دو بعدی، که از یک لایه اتم کربن تشکیل شده است، به طور کلی قادر به هدایت جریان نیست و نیاز به اصلاح دارد.

محققان قبلاً تلاش کرده اند این مشکل را با استفاده از “پوسته انتقال بار” حل کنند. در این روش می توان الکترون ها را با استفاده از پوسته از گرافن حذف کرد. اما این روش چندان موثر نبود.

اکنون یک مطالعه جدید در مجله Nature رویکرد بهتری را پیشنهاد می کند. یک تیم بین رشته ای از محققان به رهبری جیمز هاون و جیمز تهرانی از دانشگاه کلمبیا و وون جونگ یو از دانشگاه سونگ کیونگ کوان در کره، به دنبال تجزیه گرافن از طریق یک پوسته انتقال بار ساخته شده از اکسی تنگستن سلنید یا TOS با ناخالصی های کمتر بودند. یک روش.

هنگامی که TOS روی گرافن قرار می گیرد، گرافن با منافذ رسانای الکتریکی پر می شود. رسانایی این منافذ را می توان با افزودن چندین لایه اتمی TOS بین گرافن برای کنترل بهتر خواص هدایت الکتریکی ماده تنظیم کرد.

محققان دریافتند که تحریک گرافن به روش جدیدشان موثرتر از تلاش های قبلی است. این نوع تحریک باعث می شود که گرافن رسانایی الکتریکی بالاتری نسبت به فلزات داشته باشد، حتی فلزات بسیار رسانا مانند مس و طلا.

Hone گفت: «این روش جدیدی برای تنظیم خواص گرافن بر اساس نوع تقاضا است. ما به تازگی کاوش در مورد امکانات این فناوری جدید را آغاز کرده ایم.

محققان امیدوارند در آینده خواص الکتریکی گرافن را با تغییر الگوی TOS تغییر دهند. این تیم همچنین در حال بررسی ادغام ناخالصی ها در دستگاه های فوتونیک برای استفاده در سیستم های مخابراتی و کامپیوترهای کوانتومی است.