Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Τα πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα που προέκυψαν με νέο, απλούστερο τρόπο κατασκευής του συστατικού γραφένιου

Anonim

Η συσκευή 2D υλικού που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από τους ερευνητές του Πανεπιστημίου Aalto μπορεί να αποδειχθεί χρήσιμη και στα φορητά ηλεκτρονικά και αισθητήρες, μεταξύ άλλων.

διαφήμιση


Ο Graphene αναμένεται να φέρει την επανάσταση στα ηλεκτρονικά, καθώς ο Andre Geim και ο Konstantin Novoselov έλαβαν το βραβείο Νόμπελ στη Φυσική το 2010 για τα πειράματα που έγιναν με το υλικό.

Το Graphene είναι ένα λεγόμενο υλικό 2D, δηλαδή είναι ένα λεπτό φιλμ μόνο ενός ατόμου. Ο γραφίτης, που είναι ένα πολύ γνωστό υλικό, αποτελείται από τεράστιο αριθμό επιπέδων γραφενίου το ένα πάνω στο άλλο. Παρά το γεγονός ότι τελικά είναι λεπτό, το graphene είναι ένας εξαιρετικός αγωγός ηλεκτρισμού και θερμότητας και είναι εξαιρετικά ανθεκτικό. Ωστόσο, το χάσμα της ζώνης του είναι μηδέν, γεγονός που περιορίζει την εφαρμογή του σε ορισμένες εφαρμογές ημιαγωγών, καθώς έχει ως αποτέλεσμα χαμηλή εγγενή αναλογία on / off. Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Aalto κατάφεραν να κατασκευάσουν ένα συνδυασμό αγώγιμου υλικού ηλεκτρικής ενέργειας με ιδιαίτερα ελπιδοφόρες ιδιότητες με τη συγχώνευση του graphene και ενός άλλου υλικού 2D, του σελινιδίου του γαλλίου. Στον κλάδο των ημιαγωγών αυτό το είδος δομής είναι γνωστό ως ετεροδικία. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Advanced Materials.

«Αυτή είναι η πρώτη φορά που χρησιμοποιείται σεληνίδιο του γαλλίου με το γκφένιο. Αυτό το είδος νέων ετεροδικτύων θα είναι σημαντικό στο μέλλον, καθώς οι συμβατικές ετεροδεξίες αποτελούν ήδη ζωτικό μέρος της σημερινής βιομηχανίας ημιαγωγών που αποτελεί τη βάση για παράδειγμα για λέιζερ και τρανζίστορ », εξηγεί ο Juha Riikonen, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

«Επειδή το εξάρτημα είναι κατασκευασμένο από 2D υλικά, είναι, σε σύγκριση με εκείνα που περιέχουν πυρίτιο, εξαιρετικά λεπτό, περίπου ένα δέκατο χιλιοστό της διάμετρος μιας μονής τρίχας», εξηγεί ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Wonjae Kim.

Από ερευνητικά εργαστήρια στη βιομηχανία

Σε προηγούμενες έρευνες, οι 2D δομές σε συνδυασμό με το graphene κατασκευάστηκαν με το χέρι, στρώματα με στρώσεις, γεγονός που καθιστούσε τη διαδικασία αργή, δύσκολη και δύσκολη στην κλίμακα. Η κατασκευαστική δομή που ανέπτυξε η Riikonen, ο Kim και οι συνάδελφοί τους χρησιμοποίησαν στοιχεία τόσο από πλευρικό όσο και από κάθετο σχεδιασμό συσκευών, επιτρέποντας τη χρήση πρότυπων μεθόδων κατασκευής που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία ημιαγωγών αντί για επίπονη χειροκίνητη κατασκευή.

«Η έμπνευσή μας προέρχεται από την υπάρχουσα τεχνολογία πυριτίου και θέλουμε να αναδείξουμε τη σύγχρονη κατασκευή συσκευών 2D υλικού από ερευνητικά εργαστήρια στη βιομηχανία. Εκτός από τον νέο και απλούστερο τρόπο κατασκευής, τα εξαρτήματά μας έχουν εξαιρετικά χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, ο λόγος on / off, ο οποίος είναι κρίσιμη παράμετρος στα ηλεκτρονικά, είναι πάνω από 10³. Αυτό υπογραμμίζει τη σκοπιμότητα τόσο της GaSe όσο και της ιδέας της συσκευής », προσθέτει ο Kim.

«Όντας διαφανή και λεπτή, τα 2D εξαρτήματα ανοίγουν εντελώς νέες δυνατότητες για την ανάπτυξη ηλεκτρονικών. Θα ήταν κατάλληλα για παράδειγμα για φορητά ηλεκτρονικά και θα μπορούσαν να τοποθετηθούν σε γυαλιά και παράθυρα. Επιπλέον, τα εξαρτήματα είναι κατάλληλα για διάφορους αισθητήρες », προβλέπει.

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Υλικά που παρέχονται από το πανεπιστήμιο Aalto . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. Wonjae Kim, Changfeng Li, Ferney A. Chaves, David Jiménez, Raul D. Rodriguez, Jannatul Susoma, Matthias A. Fenner, Harri Lipsanen, Juha Riikonen. Ρυθμιζόμενη συσκευή Graphene-GaSe Dual Heterojunction . Προηγμένα υλικά, 2015; DOI: 10.1002 / adma.201504514