(PhysOrg.com) -- "Il grafene è stato oggetto di intensa attenzione e ricerca ormai da alcuni anni, "Philip Kim racconta PhysOrg.com . "Ci sono ricercatori che ritengono che sia possibile che il grafene possa sostituire il silicio come semiconduttore nell'elettronica".

Kim è uno scienziato alla Columbia University di New York City. Ha lavorato con Melinda Han e Juliana Brant per cercare di trovare un modo per rendere il grafene un possibile sostituto del silicio. Verso quel fine, hanno cercato modi per superare alcuni dei problemi associati all'utilizzo del grafene come semiconduttore nei dispositivi elettronici. Hanno esposto alcune idee per il trasporto di elettroni per il grafene in Lettere di revisione fisica :"Trasporto di elettroni in nanoribboni di grafene disordinati."

“Il grafene ha un'elevata mobilità, e meno dispersione del silicio. Teoricamente, è possibile realizzare strutture più piccole e più stabili a livello nanometrico rispetto a quelle in silicio, "dice Kim. Sottolinea che mentre l'elettronica continua a ridursi di dimensioni, l'interesse nel trovare valide alternative al silicio è destinato ad aumentare. Il grafene è un buon candidato per l'elevata mobilità degli elettroni che offre, la sua stabilità su così piccola scala, e la possibilità che si possano inventare diversi concetti di dispositivi per l'elettronica.

Ci sono problemi con il grafene, anche se. "Prima di tutto, il grafene non ha un gap di banda, e questo è essenziale per il funzionamento del dispositivo a semiconduttore, ” sottolinea Kim. "In precedenza, abbiamo scoperto che è possibile creare un gap energetico tagliando il grafene in strisce, creando nanonastri..” Naturalmente, ora che gli scienziati possono usare i nanonastri per creare un gap energetico, è sorta una nuova serie di sfide. “Il divario non è così semplice come pensavamo all'inizio. Abbiamo nuove complicazioni da affrontare ora nel modo in cui si comporta il gap energetico”.

Kim e i suoi colleghi hanno scoperto che i nanonastri hanno un aspetto ruvido, creando più dispersione di quanto vorrebbero. “C'è un buon controllo fino al nanometro, " lui dice, "ma il controllo non è così preciso a livello atomico." Un altro problema è che i nanonastri siedono su un substrato, aggiungendo più disordine. “Il nostro documento qui si occupa principalmente di identificare questi problemi, in modo che possiamo capire meglio come i nanonastri di grafene potrebbero essere usati in futuro, insiste Kim. "Vogliamo capire la natura del gap energetico in modo da poter forse progettare bordi atomici più uniformi e creare un substrato migliore che non induca potenziale di disordine".

Con la conoscenza di come creare un gap energetico con i nanonastri di grafene disponibili, e con alcune delle proprietà del gap individuate, è possibile iniziare ad apportare modifiche. "Spero che in futuro potremmo essere in grado di utilizzare il grafene per competere con il silicio, "dice Kim. "L'elevata mobilità del grafene lo rende un buon candidato, e poiché è probabile che sia più stabile su scala nanometrica, c'è un potenziale reale. Però, prima dobbiamo essere in grado di risolvere alcuni di questi altri problemi. Ma siamo sulla buona strada".

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