دانشمندان در موسسه پلی‌تکنیک رنسلار روشی برای استفاده از آب برای تنظیم باند گپ گرافن، ابداع کرده‌اند. این روش راه را برای نانوالکترونیک و ترانزیستورهای جدید مبتنی بر گرافن تسهیل می‌کند.
آب می‌تواند مشکل نانوالکترونیک گرافنی را حل کند
دانشمندان در موسسه پلی‌تکنیک رنسلار روشی
برای استفاده از آب برای تنظیم باند گپ گرافن، ابداع کرده‌اند. این روش راه
را برای نانوالکترونیک و ترانزیستورهای جدید مبتنی بر گرافن تسهیل می‌کند.
نیکهیل کوراتکار، استاد رنسلار و همکارانش با قرار دادن یک فیلم گرافن در
معرض رطوبت، توانستند یک باند گپ در گرافن ایجاد کنند. ایجاد چنین باند گپی
برای تولید ترانزیستورهای گرافنی ضروری است. ترانزیستورها در قلب الکترونیک
مدرن قرار دارند. میکروپردازشگرهای کامپیوتری از میلیون‌ها ترانزیستور
ساخته شده از سیلیکون نیمه‌رسانا تشکیل شده‌اند.
گرافن که ممکن است در آینده جایگزین سیلیکون شود، در حالت طبیعی ساختار
ویژه‌ای دارد، اما هیچ باند گپی ندارد. گرافن همانند فلز رفتار می‌کند و
بعنوان یک رسانای خوب شناخته شده است. در مقابل عایق‌ها هستند که باند گپ
بزرگی دارند و الکتریسیته را عبور نمی‌دهند. بین این دو نوع مواد، نیمه‌رساناها
هستند.
نیمه‌رساناها یک باند گپ باریک دارند و
اعمال یک میدان مغناطیسی می‌تواند الکترون‌ها را برای پریدن از عرض این گپ
تحریک کند. این توانایی باعث می‌شود که بتوان بین دو حالت روشن و خاموش
سویچ کرد. بواسطه این توانایی است که نیمه‌رساناها در میکروالکترونیک بسیار
با ارزش می‌باشند.
کوارتکار گفت: در قلب هر افزاره‌‌ی نیمه‌رسانا یک ماده با یک گپ است . اگر
به تراشه‌ها و میکروپردازشگرها در افزاره‌های الکترونی امروزی نگاه کنید
متوجه خواهید شد که هر کدام از آنها دارای تعداد زیادی ترانزیستور می‌باشد
که از نیمه‌رساناهایی که باند گپ دارند، ساخته‌شده‌اند. گرافن یک ماده با
باند گپ صفر است و این کاربردش را محدود می‌کند. بنابراین ضروری است که
روشی برای ایجاد یک باند گپ در گرافن ابداع کرد.
او اضافه کرد: دیگر دانشمندان نشان داده‌اند که چگونه می‌توان با جذب
گازهای مختلف روی سطح گرافن یک باند گپ در آن ایجاد کرد، اما این اولین بار
است که این کار با آب انجام می‌شود. مزایای جذب آب در مقایسه با جذب گازها
این است که آب ارزان‌تر و غیرسمی‌تر می‌باشد و کنترل میزان جذب آن در یک
کاربرد تراشه‌ای بسیار آسان‌تر است. برای مثال، با پیشرفت در فناوری‌های
میکروبسته‌بندی، به آسانی می توان یک محوطه کوچک ر قسمت‌های معینی از یک
تراشه‌ی کامپیوتری ساخت که در آن کنترل میزان رطوبت آسان باشد. بسته به
میزان رطوبت باند گپ گرافن را می‌توان بین صفر تا ۲/. الکترون ولت تنظیم
کرد.
نتایج این پژوهش در مجله‌ی Small منتشر شده است.
