محققان به کنترل گرافن دو بعدی نزدیک شدند


دستگاهی که اکنون به شما نشان می دهم نتیجه انقلاب سیلیکونی است. برای ساخت مدارهای الکترونیکی مدرن، محققان هدایت جریان سیلیکون را از طریق ناخالصی ها کنترل می کنند. به عبارت دیگر تعداد الکترون ها یا ذرات با بار مثبت درون یک جسم را مطالعه می کنند. این به آنها اجازه می دهد تا جریان الکتریسیته را کنترل کنند و الکترون ها را – که به عنوان ناخالصی ها شناخته می شوند – در یک شبکه اتمی سه بعدی تنظیم کنند.

جعبه های سیلیکونی سه بعدی برای وسایل الکترونیکی نسل بعدی عالی هستند. اینها عبارتند از ترانزیستورهای بسیار نازک، دستگاه های ارتباطی نوری جدید و حسگرهای زیستی انعطاف پذیر که می توانند پوشیده شوند یا حتی در بدن انسان کاشته شوند. برای کاهش وزن قطعات، محققان سعی کردند از موادی مانند گرافن استفاده کنند که کمتر از یک ورقه اتمی است. با این حال، روش‌های آزمایش شده برای ناخالصی‌های سیلیکونی سه بعدی با استفاده از گرافن دو بعدی، که از لایه‌ای از اتم‌های کربن تشکیل شده است، معمولاً قادر به هدایت جریان نیستند و نیاز به اصلاح دارند.

محققان قبلا سعی کرده اند این مشکل را با استفاده از “پوسته انتقال بار” حل کنند. به این ترتیب می توان الکترون ها را با استفاده از یک پوسته از گرافن استخراج کرد. اما این روش چندان موثر نیست.

اکنون یک مطالعه جدید در مجله Nature راه بهتری را پیشنهاد می کند. یک تیم تحقیقاتی میان رشته ای به رهبری جیمز هاون و جیمز تهرانی از دانشگاه کلمبیا و وون جونگ یو از دانشگاه سونگ کیونگ کوان در کره، راهی برای تجزیه گرافن از طریق یک پوسته انتقال بار ساخته شده از سلنید تنگستن اکسی یا TOS با ناخالصی کم پیدا کردند.

هنگامی که یک TOS روی گرافن قرار می گیرد، گرافن یک سوراخ رسانای الکتریکی را پر می کند. رسانایی سوراخ ها را می توان با افزودن چندین لایه اتم TOS بین گرافن به منظور کنترل خواص هدایت الکتریکی ماده تنظیم کرد.

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

هاون گفت: «این روش جدیدی برای تنظیم خواص گرافن بر اساس نوع تقاضا است. ما شروع به بررسی امکانات این تکنیک جدید کرده‌ایم.»

محققان امیدوارند در آینده با تغییر الگوی TOS، خواص الکتریکی گرافن را 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.


تمامی اخبار به صورت تصادفی و رندومایز شده پس از بازنویسی رباتیک در این سایت منتشر شده و هیچ مسئولتی در قبال صحت آنها نداریم