I ricercatori della North Carolina State University hanno sviluppato una tecnica per convertire l'ossido di grafene ridotto (rGO) a carica positiva (tipo p) in rGO a carica negativa (tipo n), creando un materiale stratificato che può essere utilizzato per sviluppare transistor basati su rGO da utilizzare in dispositivi elettronici.

"Il grafene è estremamente conduttivo, ma non è un semiconduttore; l'ossido di grafene ha una banda proibita come un semiconduttore, ma non si comporta affatto bene, quindi abbiamo creato rGO, "dice Jay Narayan, il John C. Fan Distinguished Chair Professor of Materials Science and Engineering presso NC State e corrispondente autore di un articolo che descrive il lavoro. "Ma rGO è di tipo p, e avevamo bisogno di trovare un modo per creare rGO di tipo n. E ora ce l'abbiamo per la prossima generazione, dispositivi elettronici bidimensionali."

Nello specifico, Narayan e Anagh Bhaumik – un dottorato di ricerca. studente nel suo laboratorio - ha dimostrato due cose in questo studio. Primo, sono stati in grado di integrare rGO su wafer di zaffiro e silicio, attraverso l'intero wafer.

Secondo, i ricercatori hanno utilizzato impulsi laser ad alta potenza per distruggere i gruppi chimici a intervalli regolari attraverso il wafer. Questa interruzione spostava gli elettroni da un gruppo all'altro, convertendo efficacemente rGO di tipo p in rGO di tipo n. L'intero processo viene eseguito a temperatura e pressione ambiente utilizzando impulsi laser di nanosecondi ad alta potenza, ed è completato in meno di un quinto di microsecondo. La ricottura della radiazione laser fornisce un alto grado di controllo spaziale e di profondità per creare le regioni di tipo n necessarie per creare dispositivi elettronici bidimensionali basati su giunzione p-n.

Il risultato finale è un wafer con uno strato di rGO di tipo n sulla superficie e uno strato di rGO di tipo p al di sotto.

Questo è critico, perché la giunzione p-n, dove i due tipi si incontrano, è ciò che rende il materiale utile per le applicazioni dei transistor.

La carta, "Conversione di ossido di grafene ridotto di tipo p in tipo n mediante ricottura laser a temperatura e pressione ambiente, " è pubblicato nel Rivista di fisica applicata .