Легирование дефектов графена позволит «настроить» материал для применения в электронике

Не обращая внимания на впечатляющие чертей чистого графена, применять данный материал на практике выяснилось куда сложнее, чем предполагалось. В рамках собственной последней работы исследователи из Бразилии внесли предложение метод настройки некоторых особенностей этого материала, актуальных с позиций его вероятного применения в электронике, при помощи определённых допинга дефектов и комбинации азота, образующихся при производстве широкомасштабных фрагментов графена.

Как мы знаем, что

производство широкомасштабных страниц графена ведет к появлению громадного количества недостатков, например, образованию зерен, и линий границ между отдельными кристаллическими областями с различной ориентацией кристаллической решетки.

Иначе, для применения графена в полупроводниковых устройствах ученые довольно часто прибегают к легированию чистого графена, например, азотом. В рамках собственной работы ученые из Federal University of Uberlandia и Federal University of Minas Gerais (Бразилия) решили совместить идею легирования и проблему дефектов, дабы пронаблюдать эти два явления совместно.

В качестве результата собственных изучений ученые внесли предложение материал на базе графена, имеющий настраиваемую запрещенную территорию, соответственно, наилучшим образом подходящий для применения при создании разных электронных устройств.

Рис. 1. Полоса недостатков в графене, легированная атомами азота.

Исследователи моделировали полосы недостатков графена, где шестиугольники в базе кристаллической решетки на границах по-различному ориентированных кристаллических областей были заменены на семиугольники и пятиугольники. Затем они вычислили энергетически благоприятные структуры для разных концентраций азотной примеси, смоделировав данные исследований при помощи сканирующего туннельного микроскопа.

Вычисления стали причиной необычному результату. Традиционно считается, что недостатки смогут очень плохо сказаться на необычных особенностях графена, но для применения в настоящих электронных устройствах необходимы полупроводники с запрещенной территорией. В собственных изучениях бразильские ученые замечали, что введение атомов азота в дефектную область в графене открывает искомую запрещенную территорию.

Более того, легирование азотом не только разрешает придать материалу железные либо полупроводниковые особенности (в зависимости от концентрации атомов азота), но и достаточно гибко руководить шириной запрещенной территории за счет регулировки расстояния между отдельными линиями недостатков.

Действительно, остается вопрос, как подобные структуры возможно создавать в промышленном масштабе (до тех пор пока изучение коснулось лишь теоретического расчета). Как вычисляют ученые, с ростом недостатков неприятностей появиться не должно, но с некоторыми сложностями нужно будет столкнуться при включении атомов азота в контроль расстояния и дефектную область между отдельными недостатками, что и есть главным инструментом для контроля параметров запрещенной территории.

Подробные результаты работы размещены в издании Nanotechnology.

В ближайшее время использованные учеными методы, предвещающие физические особенности ансамбля атомов на базе первых правил квантовой механики, возможно будет применить к исследованию и моделированию вторых двумерных материалов. Результаты смогут употребляться для объяснения новых экспериментальных данных либо предсказания ранее малоизвестных особенностей этих материалов.

Случайные записи:

• Молодежный форум polytech rise weekend принес спбгпу новые награды
• Герман клименко выступил на совете холдинга «вертолеты россии» по развитию ит

Графен как пример квантового материала — Александр Слесарев

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Графан – новый материал на основе графена

  Интернациональная группа исследователей создала способ получения графана – гидрированного производного графена (материала, представляющего собой страницы…

• Ламинат из графена позволяет создавать хорошие термопокрытия для пластмасс

  Ламинирующие покрытия из графена разрешают повысить теплопроводность фрагментов пластика практически в 600 раз. Таковой итог взяла в рамках собственной…

• Новые материалы позволят создать электронные устройства, которые по команде распадутся или растворятся не оставляя следа

  В то время, когда дело касается бытовой электроники любого класса, простой либо портативной, пользователи ценят выше всего долговечность и надёжность…

• Теплопроводность графена

  До недавнего времени закономерности, растолковывающие изюминки теплопроводности графена, находящегося в контакте с другими материалами (возможно, что…