Le nanostrutture basate sul carbonio sono materiali promettenti per la nanoelettronica. Però, essere adatto, spesso avrebbero bisogno di essere formati su superfici non metalliche, che è stata una sfida, fino ad ora. I ricercatori della Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) hanno trovato un metodo per formare nanografeni su superfici di ossido di metallo. La loro ricerca, condotto nell'ambito del centro di ricerca collaborativo 953-Synthetic Carbon Allotropes finanziato dalla German Research Foundation (DFG), è stato ora pubblicato sulla rivista Scienza .

Bidimensionale, flessibile, resistente allo strappo, leggero, e versatili sono tutte proprietà che si applicano al grafene, che è spesso descritto come un materiale miracoloso. Inoltre, questa nanostruttura a base di carbonio ha proprietà elettriche uniche che la rendono attraente per le applicazioni nanoelettroniche. A seconda della sua dimensione e forma, il nanografene può essere conduttivo o semiconduttivo, proprietà essenziali per l'uso nei nanotransistor. Grazie alla sua buona conducibilità elettrica e termica, potrebbe anche sostituire il rame (che è conduttivo) e il silicio (che è semiconduttivo) nei futuri nanoprocessori.

Novità:Nanographene su ossidi metallici

Il problema:per creare un circuito elettronico, le molecole di nanografene devono essere sintetizzate e assemblate direttamente su una superficie isolante o semiconduttiva. Sebbene gli ossidi metallici siano i migliori materiali per questo scopo, in contrasto con le superfici metalliche, la sintesi diretta dei nanografeni su superfici di ossido metallico non è possibile in quanto sono notevolmente meno reattivi chimicamente. I ricercatori dovrebbero eseguire il processo ad alte temperature, che porterebbe a diverse reazioni secondarie incontrollabili. Un team di scienziati guidati dal Dr. Konstantin Amsharov della Cattedra di Chimica Organica II ha ora sviluppato un metodo per sintetizzare nanografeni su superfici non metalliche, cioè superfici isolanti o semiconduttori.

Riguarda il legame

Il metodo dei ricercatori prevede l'utilizzo di un legame carbonio-fluoro, che è il legame di carbonio più forte. Viene utilizzato per attivare un processo multilivello. I nanografeni desiderati si formano come domino tramite ciclodeidrofluorurazione sulla superficie dell'ossido di titanio. Tutti i legami carbonio-carbonio "mancanti" si formano così uno dopo l'altro in una formazione che ricorda una cerniera chiusa. Ciò consente ai ricercatori di creare nanografene su ossido di titanio, un semiconduttore. Questo metodo consente anche di definire la forma del nanografene modificando la disposizione delle molecole preliminari. Nuovi legami carbonio-carbonio e, in definitiva, nanographenes dove i ricercatori posizionano gli atomi di fluoro. Per la prima volta, questi risultati della ricerca dimostrano come le nanostrutture a base di carbonio possono essere prodotte mediante sintesi diretta sulle superfici di superfici semiconduttive o isolanti tecnicamente rilevanti. "Questa innovazione rivoluzionaria offre un accesso semplice ed efficace a nanocircuiti elettronici che funzionano davvero, che potrebbe ridimensionare la microelettronica esistente su scala nanometrica, ' spiega il dottor Amsharov.