Grafen długo się opierał, lecz wreszcie przewodzi

Materiały półprzewodnikowe to takie, które posiadają niewielką (poniżej 3 eV) przerwę energetyczną – parametr, który determinuje zdolność przewodzenia. W izolatorach nie ma przepływu prądu, ponieważ dla nich wartość tej przerwy jest zbyt duża. Półprzewodniki natomiast – bez których nie byłoby tranzystorów, diod i całej współczesnej elektroniki – mogą przewodzić, ale tylko pod pewnymi warunkami. W grafenie przerwa energetyczna jest zerowa, co uniemożliwia jego zastosowanie w tej gałęzi technologii. A raczej uniemożliwiało: zespół Walta de Heera z Tianjin University i Georgia Institute of Technology opracował metodę wytwarzania półprzewodnika grafenowego na węgliku krzemu (SiC), o czym informuje w „Nature”.

Idea leżąca u podstaw metody de Heera jest znana od lat – to tzw. epitaksja, czyli wzrost kryształu na podłożu krystalicznym. Tu jest nim właśnie węglik krzemu, który poddaje się sublimacji tak, że pozostałe na powierzchni atomy węgla krystalizują, formując charakterystyczną strukturę plastra miodu. Wyhodowany w ten sposób grafen można nazwać epitaksjalnym lub epigrafenem.

Zespół de Heera umieścił 2 chipy SiC (źródła i wzrostu) wewnątrz cylindra grafitowego. Ten wygrzewano przez godzinę w atmosferze argonu w temperaturach w zakresie 1300 1500 st. C. Po odparowaniu krzemu, na powierzchni chipa wzrostu uzyskano warstwę półprzewodzącego epigrafenu (SEG), którego przerwa energetyczna wynosiła 0,6 eV, a ruchliwość ładunków elektrycznych przekroczyła tą dla krzemu dzisięciokrotnie.

Autorzy pracy mają nadzieje, że jeśli ich metoda da dobre wyniki w większej skali, to półprzewodzący epigrafen w końcu zacznie być wykorzystywany w nanoelektronice.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.