اخيرا يک تيم تحقيقاتي، راهبردي جديد ارائه کرده که با آن مي‌توان باند گپ گرافن را تغيير داد، به طوري‌که محدوديت‌هاي روش‌هاي رايج نيز در آن وجود ندارد.به گزارش ايسنا، تغيير باند گپ در گرافن يکي از دغدغه‌هاي پژوهشگران است. بيشتر روش‌هاي موجود، داراي محدوديت‌هايي هستند.بر خلاف سيليکون، گرافن فاقد باند گپ الکترونيکي است. باند گپ به محدوده انرژي گفته مي‌شود که توسط الکترون‌ها اشغال نشده و براي کاربردهاي الکترونيکي حائز اهميت است. ايجاد يک باند گپ در محدوده انرژي الکتروني گرافن يک پيش نياز ضروري براي به‌کارگيري گرافن در ترانزيستورها است.براي اين منظور محققان وارد عمل شدند. آنها دريافتند که فشارهاي منطقه‌اي در گرافن مي‌تواند خواص هدايت را در اين ماده تغيير دهد. با تغيير اين فشارها، باند گپ گرافن دستخوش تغيير مي‌شود. مهندسي فشار، يکي از راهبردهاي رايج در صنعت نيمه‌هادي‌ها است. در حال حاضر راه‌هاي متعددي براي ايجاد يک فشار قابل کنترل به گرافن شناخته شده است. برخي از اين راه‌ها شامل مورفولوژي‌هاي فشار مانند چروک‌ها در گرافن تميز معلق در يک محلول، بالون‌هاي گرافني روي بستر الگودار و سوپر شبکه‌هاي فشاري گرافني روي بستر شبکه‌اي نامنطبق است.پژوهشگران مرکز تحقيقاتي واتسون IBM، موسسه مواد سينسيا مادريد و دانشگاه رودبوند، راه تازه‌اي براي ايجاد باند گپ در گرافن ارائه کرده‌اند. آنها با استفاده از دروازه الکترواستاتيکي موفق به انجام اين کار شدند.توني لو از مرکز تحقيقات واتسون IBM مي‌گويد: ما نشان داديم که ميدان‌هاي شبه مغناطيسي که با استفاده از تغيير شکل‌هاي طول موج بلند ايجاد مي‌شوند، با يک پتانسيل اسکالر الکتريکي جفت شده و در نتيجه يک حالت هالدين ايجاد مي‌کنند که اين کار در نهايت منجر به تغيير باند گپ مي‌شود. حالت هالدين به‌معناي ايجاد عايق کوانتومي هال بدون استفاده از ميدان مغناطيسي است.اين گروه نتايج کار خود را در قالب مقاله‌اي تحت عنوان «شکافهاي موزون توسط دروازه الکترواستاتيک در گرافن تيره» (Gaps tunable by electrostatic gates in strained graphene) در نشريه Physical Review B به چاپ رسانده‌اند.توني هال که نويسنده اول اين مقاله است، مي‌گويد: اين کار ما يک مثال از دسته‌اي از مواد است که عايق توپولوژيکي بوده، اما حالت هالدين از خود نشان مي‌دهد.توني لو نيز اظهار مي‌کند: تا کنون همه راه‌ها براي باز کردن باند گپي در گرافن منتهي به تاثير روي هدايت الکتروني گرافن شده است. در دو روش رايج، دولايه‌هاي باياس شده و گرافن داراي عامل شيميايي، اين مشکل در حرکت جهش(هوپينگ) تاثيرگذار است. در نانوروبان‌هاي گرافني اين هدايت چند صد برابر کمتر از گرافن توده‌اي است بنابراين با استفاده از راهبرد جديد مي‌توان بر اين مشکل فائق آمد. اين تيم تحقيقاتي معتقدند اين راهبرد را مي‌توان با روش‌هاي فعلي نيز ترکيب کرد.
شبکه علمی رشد
شبکه علمی رشد