تبلیغات
نانوتکنولوژی - تقویت ساختار گرافن با اتم بور
چهارشنبه 22 آبان 1392  07:45 ب.ظ    ویرایش: چهارشنبه 22 آبان 1392 07:47 ب.ظ
نوع مطلب: نانو تکنولوژی ،

پژوهشگران دانشگاه کلمبیا نشان دادند که گرافن می‌تواند با استفاده از بور تقویت شود. این گروه تحقیقاتی ثابت کردند که کربن می‌تواند هم با الکترون و هم با حفره تقویت شود، این موضوع برای توسعه الکترونیک مبتنی بر گرافن بسیار مهم است.

در فرآیند تقویت هم می‌توان به ماده الکترون افزود و هم می‌توان از آن الکترون گرفت. دو سال قبل یک تیم تحقیقاتی به رهبری ابهی پاسوپاتی نشان دادند که با استفاده از نیتروژن می‌توان گرافن را به صورت n تقویت کرد (تقویت n به معنای افزودن الکترون به ساختار ماده است-مترجم). این گروه تحقیقاتی اخیرا نشان دادند که در صورت افزودن اتم بور به ساختار گرافن می‌توان آن را به صورت p تقویت کرد (به این معنا که از ساختار گرافن الکترون زدوده می‌شود-مترجم). این نوع تقویت کردن در حال حاضر برای سیلیکون استفاده می‌شود، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که دقیقا چنین تقویتی را می‌توان برای گرافن نیز استفاده کرد.

در تقویت نوع n، اتم‌های نیتروژن تغییر چندانی در ساختار پایه گرافن ایجاد نمی‌کنند. یافته‌های جدید این تیم تحقیقاتی نشان می‌دهد بور نیز مشابه همین رفتار را در گرافن دارد. با مقدار کمی فسفر می‌توان سیلیکون را تقویت کرد بدون این که ساختار بنیادین آن تغییر شگرفی کند.
این گروه تحقیقاتی روی فیلم‌های گرافنی که در دمای 1000 درجه بر روی فویل مس بلوری رشد کرده، تحقیقات خود را انجام دادند. آنها با استفاده از طیف‌سنج تونل‌زنی روبشی و تصویربرداری STM ساختار این ترکیب و خواص الکترونیکی آن را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که هر اتم بور دقیقا با سه اتم کربن همسایه خود پیوند ایجاد کرده است. طیف‌سنجی تونل‌زنی روبشی نیز نشان می‌دهد هر دو اتم بور مسئول بوجود آمدن یک حفره در ساختار گرافن است. نتایج این پژوهش در نشریه Nano Lett به چاپ رسیده است.
این پژوهش دیدگاه‌های تازه‌ای را به سوی اثرات الکترونیکی گرافن تقویت شده باز می‌کند که افزایش دامنه کاربرد این ماده کمک شایانی می‌کند. با استفاده از گرافن تقویت شده می‌توان الکترودهای شفاف تولید کرد، همچنین از ماده تقویت شده می‌توان به عنوان مراکز فعال در سطح ماده استفاده کرد به شکلی که می‌توان برای عامل‌دار کردن گرافن از این مراکز استفاده کرد. عامل‌دار کردن گرافن موجب می‌شود تا بتوان از این ماده در حسگرها استفاده کرد.

   


نظرات()   

نانوتکنولوژی