محققان دانشگاه سنگاپور دریافته‌اند که می‌توان از فولرین در تولید نقاط کوانتومی گرافنی با اندازه‌های مشخص و از پیش تعیین شده استفاده کرد. چنین ساختارهایی می‌تواند برای تولید نسل جدید ادوات الکترونیکی که در آنها مدارات الکترونیکی نانومقیاس با ترانزیستورهای تک الکترونی کار می‌کنند، ایده‌آل باشد.
تولید نقاط کوانتومی از فولرین
محققان دانشگاه سنگاپور دریافته‌اند که می‌توان از فولرین در تولید نقاط کوانتومی گرافنی با اندازه‌های مشخص و از پیش تعیین شده استفاده کرد. چنین ساختارهایی می‌تواند برای تولید نسل جدید ادوات الکترونیکی که در آنها مدارات الکترونیکی نانومقیاس با ترانزیستورهای تک الکترونی کار می‌کنند، ایده‌آل باشد.
گرافن مادی‌ای ورقه‌ای از جنس کربن با ضخامت یک اتم است که با تورق گرافیت بدست می‌آید. این ماده شگفت انگیز به‌دلیل خواص الکترونیک و مکانیکی منحصر به فرد خود می‌تواند به‌عنوان جایگزینی برای سیلیکون باشد. الکترون در این ماده می‌تواند به مانند یک ذره نسبی رفتار کرده و با سرعت بسیار زیادی در حدود یک میلیون متر بر ثانیه حرکت کند. بنابراین حتی در حالتی که ادوات گرافنی کوچک شوند و ابعاد آنها به حد چند حلقه بنزن برسد، باز هم خواص خود را خواهند داشت.
تاکنون محققان توانسته بودند از نانوروبان‌های گرافنی ترانزیستور تولید کنند اما چنین ساختار طویلی نمی‌تواند هدایت ماده را به حد ماکزیمم برساند. ترانریستورهایی که از ساختارهایی با امکان محدود کردن الکترون ساخته شوند، می‌توانند بسیار کاراتر باشند. یکی از این ساختارها نقاط کوانتومی است که از چند هزار اتم تشکیل شده و بلورهای نیمه‌هادی بسیار کوچکی را پدید می‌اورند. اما ساختن این مواد از روش بالا به پایین به شکلی که از نانوروبان‌ها بتوان نقاط کوانتومی ساخت، کاری بسیار پیچیده بوده است.
کیان پینگ لوح و همکارانش از دانشگاه سنگاپور موفق شدند تا اولین روش پایین به بالا را برای تولید نقاط کوانتومی با ابعاد کوچکتر از ۱۰ نانومتر با استفاده از پیش ماده فولرین ارائه کنند. نقاط کوانتومی آنها دارای اندازه‌های منظمی بوده و همه آنها دارای شکل یکسان هستند. این در حالی است که در روش‌های بالا به پایین اشکال متفاوت است.
لوح و همکارانش برای تولید نقاط کوانتومی، فولرین C60 را در دمای بالا روی سطح فلز روتنیوم تجزیه کردند. روتنویوم به مانند کاتالیست عمل کرده و موجب می‌شود تا فولرین به خوشه‌های کربنی تبدیل شود. محققان با استفاده از میکروسکوپ تونل زنی روبشی (STM) موفق شدند تا نفوذ خوشه‌های کربنی را روی سطح کاتالیست و تشکیل نقاط کوانتومی را مشاهده کنند. آنها با کنترل دانسیته خوشه‌ها روی سطح، توانستند تجمع خوشه‌ها را محدود کرده و اشکال مختلفی را ایجاد کنند.
محققان دریافته‌اند که شکاف انرژی در نقاط کوانتومی با اندازه‌های‌شان رابطه عکس دارد، با کوچکتر شدن نقاط کوانتومی، شکاف انرژی آنها بیشتر می‌شود.
