Naukowcy stworzyli idealny półprzewodnik z grafenu
W trakcie eksperymentów naukowcy odkryli, że grafen można wykorzystać do stworzenia idealnego półprzewodnika o zwiększonej przepuszczalności dla światła podczerwonego i widzialnego.
A do tego wystarczy skleić go innym dwuwymiarowym materiałem, wykonanym z wolframu, tlenu i selenu. To odkrycie i jego wspaniałe perspektywy zostaną omówione w niniejszym materiale.
Grafen i jego unikalne właściwości
Jak wiecie, grafen to specjalny rodzaj węgla, który jest materiałem o grubości jednego atomu. Jednocześnie atomy węgla w grafenie są połączone w taki sposób, w strukturze mocno przypominającej plaster miodu.
Kolejne eksperymenty z materiałem wykazały, że grafen ma wiele, zarówno całkiem użytecznych, jak i przeszkadzających w wykorzystaniu tego materiału w elektronice.
Na przykład grafen nie ma „zakazanego pasma”, co uniemożliwia jego wykorzystanie jako półprzewodnika we współczesnej elektronice.
Wielu naukowców na całym świecie próbuje wyeliminować tę wadę, próbując dodać do materiału różne zanieczyszczenia. Tak, pozwala to na przekształcenie grafenu w półprzewodnik, ale rozkład „dodatków” jest wyjątkowo nierównomierny.
Z tego powodu tak otrzymany półprzewodnik grafenowy nie może być wykorzystany do masowej produkcji elektroniki ze względu na niezwykle wysokie koszty jego wytworzenia.
Prosty sposób na uzyskanie półprzewodnika grafenowego
Inżynierowie z Columbia University (USA) postanowili pójść w drugą stronę i postanowili połączyć arkusz grafenowy z innymi jednowymiarowymi materiałami i zobaczyć, co się stanie.
Podjęto więc decyzję o połączeniu grafenu z arkuszem wykonanym z wolframu, selenu i tlenu. W wyniku takiego połączenia naukowcy odnotowali zmianę właściwości elektrycznych grafenu.
Wewnątrz utworzyły się tak zwane „dziury” (obszary z ładunkiem dodatnim), co jest typowe dla materiałów półprzewodnikowych.
I jak pokazały pomiary, te „dziury” były idealnie rozłożone na całej powierzchni styku dwóch jednowymiarowych materiałów. Ponadto okazało się, że można kontrolować zarówno właściwości, jak i liczbę „dziur”, po prostu zmieniając odległość między płytami.
Naukowcy odkryli również, że uzyskany w ten sposób półprzewodnik grafenowy stał się również bardziej przepuszczalny dla promieniowania podczerwonego i widzialnego widma światła.
Naukowcy podzielili się wynikami prac wykonanych na łamach czasopisma Nature Electronics.
Odkryte właściwości i prostota otrzymywania półprzewodnika grafenowego otwierają szerokie perspektywy jego zastosowania w różnych elementach optycznych systemów komunikacyjnych oraz w przyszłych komputerach świetlnych.
Jeśli materiał Ci się spodobał, oceń go i nie zapomnij zasubskrybować kanału. Dziękuję za uwagę!