ساخت دولایه‌های گرافنی دارای شكاف انرژی متغیر

جمعی از فیزیک‌دانان آمریکا و پرتغال، اسپانیا و انگلستان موفق به ساخت اولین ماده نیمه‌رسانای شدند که دارای پهنای شکاف انرژی متغیر است. این ماده از گرافن دولایه ساخته شده و برخلاف تک‌لایه گرافن دارای شکاف متغیری است که به‌آسانی و با اعمال یک ولتاژ خارجی قابل تنظیم می باشد.

جمعی از فیزیک‌دانان آمریکا و پرتغال،
اسپانیا و انگلستان موفق به ساخت اولین ماده نیمه‌رسانای شدند که دارای
پهنای شکاف انرژی متغیر است. این ماده از گرافن دولایه ساخته شده و برخلاف
تک‌لایه گرافن ـ‌که معمولا ً هیچ شکافی بین باندهای ظرفیت و رسانش آن وجود
ندارد‌ـ دارای شکاف متغیری است که به‌آسانی و با اعمال یک ولتاژ خارجی قابل
تنظیم می باشد.

این محققان با قرار دادن نواری به پهنای حدود یک میکرون و طول چندین میکرون
از گرافن دولایه روی یک ویفر سیلیکونی اکسیده‌شده و سپس اعمال ولتاژ به آن،
جرم شبه ذرات تشکیل‌شده را اندازه گرفتند و پس از آن با اعمال یک میدان
مغناطیسی، مشاهده نمودند که این ذرات در یک مدار دایره‌ای حرکت می‌کنند(تشدید
سیکلوترون).

با افزایش ولتاژ از صفر به صد، دورة این تشدید تغییر کرده و شکاف انرژی از
صفر به حدود meV 150 افزایش می‌یابد.

از این ماده می‌توان در کاربردهای مختلفی مانند ساخت لیزرها، ترانزیستورها
و حسگرهای مولکولی و دیگر ابزارهایی که نیازمند داشتن خواص قابل تنظیم
هستند، استفاده نمود. این ویژگی در کنار کوچکی گرافن، استحکام مکانیکی فوق‌العاده
و رسانش بالای الکتریکی و حرارتی، موجب شده تا این ماده به‌عنوان جایگزین
مناسبی برای نیمه‌رساناهای مرسوم؛ از قبیل نیمه‌رساناهای سیلیکونی مورد
توجه قرار گیرد.