بهبود خواص نیمه‌رسانایی گرافن

محققانی از دانشگاه منچستر، موسسه‌ی علوم مواد در مادرید و دانشگاه نیجمِگِن در هلند، ادعا می‌‌کنند که یک روش ساده برای بهبود خواص نیمه‌رسانایی نازک‌‌ترین ماده جهان، توسعه داده‌اند. آنها می‌گویند که کشیدن گرافن به آسانی آن را تبدیل به یک نیمه‌رسانای خوب می‌کند.

محققانی از دانشگاه منچستر، موسسه‌ی علوم مواد در مادرید و دانشگاه نیجمِگِن در هلند، ادعا می‌‌کنند که یک روش ساده برای بهبود خواص نیمه‌رسانایی نازک‌‌ترین ماده جهان، توسعه داده‌اند. آنها می‌گویند که کشیدن گرافن به آسانی آن را تبدیل به یک نیمه‌رسانای خوب می‌کند.

هر چند گرافن یکی از نویدبخش‌ترین مواد برای الکترونیک آینده است؛ اما یکی از موانع بزرگ برای کاربردش در این صنعت، فقدان یک گپ در طیف انرژی آن می‌باشد. این گپ مشخصه‌ی سیلیکون و دیگر موادی است که در حال حاضر در صنعت نیمه‌رسانا استفاده می‌شوند.

دانشمندان توانسته‌اند ترانزیستورهای مبتنی بر گرافنی بسازند که از ترانزیستورهای ساخته‌شده از دیگر مواد خیلی کوچک‌تر و سریع‌تر هستند. اما این ترانزیستور‌ها حتی در یک حالت ایده‌آل انرژی خود را از دست می‌دهند. این مشکل استفاده از آنها را در مدارات مجتمع متراکم غیرممکن می‌سازد.

اکنون آندر گیم (کاشف گرافن در سال ۲۰۰۴) از دانشگاه منچستر و همکارانش خواص الکترونیکی گرافن هنگامی که کشیده می‌شود، را بررسی کرده‌اند. گرافن به انعطاف‌پذیری معروف است و می‌توان آن را بدون ایجاد نقص تا حدود ۲۰ درصد کشید.

این محققان می‌گویند که اگر به شبکه بلوری لانه‌زنبوری گرافن در امتداد سه جهت اصلی نیروهایی اعمال کنیم، یک گپی ایجاد می‌شود که این گرافن را تبدیل به یک نیمه‌رسانای خوب که برای کاربردهای الکترونیکی مناسب است، می‌کند.

استاد گیم می‌گوید: مهندسی کششی در گرافن می‌تواند منجر به مشتقات جدیدی شود که نسبت به ماده‌ی اولیه‌ی خواص متفاوت یا بهتری دارند. این قابلیت تنظیم گرافن بی‌نظیر است.

آنتونیوکاسترو نیتو، استاد فیزیک در دانشگاه بوستون و دانشگاه ملی سنگاپور، می‌گوید: این یک ایده جالبی است و من واقعاً هنگام فکرکردن به این پدیده، هیجان‌زده می‌شوم. هیچ‌کس انتظار نداشت که این اثر بتواند این قدر قوی و مفید باشد.

این محققان نتایج خود را در مجله‌ی Nature physics منتشر کرده‌اند.