Geleceğin Elektronik ve Optoelektronik Cihazları İçin Grafen Nanoşeritler Üretmek

Araştırmacılar, karbon nanotüpleri ezerek pürüzsüz kapalı kenarlara sahip grafen nanoşeritlerin üretilebileceğini bildirdi.

Grafen, gelecekteki elektronik cihazlar için potansiyel bir malzemedir. Bununla birlikte, elektronik ve optoelektronikte grafenin uygulanmasının önündeki en büyük engellerden biri, iki boyutlu grafenin sıfır bant aralığına sahip bir yarı metal olmasıdır. Buna bir çözüm, dar genişlikte tek boyutlu grafen nanoşeritler (GNR’ler) kullanmak olabilir. <10 nm'lik nano genişlikteki GNR'lerin tümü yarı iletkendir ve 5nm'den daha az genişliğe sahip, yüksek performanslı mantık cihazlarının uygulama gereksinimlerini karşılayabilen oldukça büyük bir bant aralığına sahiptir.

Ancak, bu tür GNR’leri verimli bir şekilde hazırlamak zordur. GNR’lerin hareketliliği ve iletkenliği, kenar saçılma etkilerinden dolayı kenar pürüzlülüğünün derecesine büyük ölçüde bağlıdır. Bu nedenle, düzgün kenarlı GNR’ler üretmek çok önemlidir.

Şanghay Jiao Tong Üniversitesi ve Şanghay Jiao Tong Üniversitesi’nden araştırmacılar, atomik olarak pürüzsüz kapalı kenarları olan 10 nm’nin altındaki yarı iletken grafen nanoşeritlerin, yüksek basınç ve ısıl işlem kullanılarak karbon nanotüplerin ezilmesiyle üretilebileceğini bildirdi.

Araştırmacılar, karbon nanotüplerin (CNT’ler) yüksek basınçlı işleme tabi tutulması için bir elmas örs hücresi (DAC) kullandılar. CNT’ler, daha sonra iki elmas örs arasında sıkıştırılan önceden girintili bir tungsten contanın ortasındaki bir numune odasına yüklendi ve kapatıldı. Bu, CNT’leri GNR’lere sıkıştırır. Bu yaklaşımdan elde ettiğimiz GNR’ler, yalnızca birkaç kusurla birlikte atomik olarak düzgün, kapalı kenarlara sahiptir.

Bu çalışmanın ilk yazarı ve ilgili yazarı ve Şanghay Jiao Tong Üniversitesi’nde elektronik bilimi ve teknolojisi profesörü Changxin Chen, “Daha önce bildirilen yöntemlerle karşılaştırıldığında, bu yeni yaklaşım çok daha dar GNR’ler üretebilir” dedi. “Ayrıca, tüm GNR boyunca atomik olarak pürüzsüz kenarlar, yöntemimizle elde edilebilir ve bu da yüksek malzeme ve cihaz hareketliliği sağlar.”

“Metodumuzun yüksek veriminden yararlanarak, çok örslü bir aparat veya büyük hacimli bir pres kullanarak sentezi daha da büyütmek umut verici. Önemli olarak, bu yöntem, ezilmiş nanotüplerden diğer malzeme bazlı nanoşeritler yapmak ve diğer fulleren malzemeleri düzleştirmek için de genişletilebilir, “dedi Changxin Chen.

Çalışma dergide anlatılıyor Doğa Elektroniği.


Önerilen makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir