A grafén szélén: Az élek különböző vezetőképességűek

A Nemzeti Fizikai Laboratórium (NPL) kutatói felfedezték, hogy a graféneszközök szélén a vezetőképesség különbözik a központi anyagétól.

szélén

Helyi pásztázó elektromos technikákat alkalmaztunk az epitaxiális grafén lokális nanoszkópú elektronikai tulajdonságainak, különösen a grafén Hall sávberendezések szélei és középső részei közötti különbségek megvizsgálására. A kutatást a Science Publishing, a Nature Publishing Group nyílt hozzáférésű kiadványa jelentette meg.

A kutatók azt találták, hogy a graféncsatorna központi része elektronvezetést mutatott (n-adalékolt), míg a szélek lyukvezetést (p-adalékolt). Az oldalsó kapuk segítségével pontosan be tudták hangolni a vezetést a graféneszközök széle mentén, anélkül, hogy befolyásolták volna a középen lévő vezető tulajdonságokat.

Kisebb mértékben ezek a hatások egyre hevesebbé válnak; amikor szubmikron szinten dolgoznak, a megváltozott tulajdonságok az anyag legfeljebb 25% -át érinthetik. Bár mind az n-, mind a p-típusú félvezetők vezetik az elektromosságot, bármilyen eszköz fejlesztésénél különféle vezetőképességet kell elismerni. A grafént egyre inkább használják az elektronikai iparban, és új eszközöknek kell megfelelniük ezeknek a különbségeknek.

Az inverziós hatások a grafén tisztítása után voltak a legnagyobbak, ami azt jelzi, hogy a hordozó inverzióját a csatornaélen fellépő hibák okozták, amelyeket a graféneszközök kialakításához használt plazma maratási eljárás vezetett be. Ezzel ellentétben néhány órával a tisztítás után az inverziós hatások csökkentek, mivel a levegőben lévő molekulák adszorbeálódtak a grafén szélein lévő szétválasztott kötésekre.

Ennek a tanulmánynak az eredményei hasznosak a grafén nanoszalagos eszközök kifejlesztésében, valamint a peremfényáramok és a kvantum Hall-effektus vizsgálatára. A csapat kiterjeszti munkáját azáltal, hogy ezeket a hatásokat strukturálisan különböző grafénformákkal vizsgálja. Ennek során képesek lesznek összehasonlítani a különböző típusú grafént és alaposabban megvizsgálni ezeknek a hatásoknak az okát.