برای اولین بار محققان با استفاده از مدل سازی، استفاده از برهمکنش ضعیف CH/π را برای ایجاد باند گپ مورد مطالعه قرار دادند. نتایج نشان داد که امکان ایجاد باندگپ بدون این که سرعت حرکت الکترون در گرافن تغییر کند، وجود دارد.
ایجاد باندگپ در گرافن با استفاده از برهمکنش CH/π
برای اولین بار محققان با استفاده از مدل سازی، استفاده از برهمکنش ضعیف CH/π را برای ایجاد باند گپ مورد مطالعه قرار دادند. نتایج نشان داد که امکان ایجاد باندگپ بدون این که سرعت حرکت الکترون در گرافن تغییر کند، وجود دارد.
گرافن ماده‌ای است که دارای پتانسیل‌های انقلابی در حوزه‌های مختلف است به‌ویژه از آن می‌توان به‌عنوان جایگزینی برای سیلیکون در صنعت الکترونیک یاد کرد. با این حال گرافن دارای پاشنه آشیلی است: گرافن دست نخورده دارای خاصیت شبه فلزی بوده و فاقد باندگپ لازم است تا از آن به‌عنوان ترانزیستور استفاده کرد. در حال حاضر بزرگترین چالش در مسیر استفاده از گرافن این است که چگونه می‌توان در آن باندگپ ایجاد کرد، بدون این که خواص هدایت آن دستخوش تغییری شود. پیش از این گزارشی مبنی بر چگونگی استفاده از برهمکنش‌ها جهت مهندسی ساختار گرافن منتشر شده بود. در این گزارش برای اولین بار از برهمکنش ضعیف جهت تنظیم باندگپ گرافن استفاده شده بود. اما هنوز یک مشکل لاینحل وجود دارد، مشکل این است که با تنظیم ساختار باند گرافن توانایی حرکت الکترون در آن دچار زوال می‌شود.
اخیرا مقاله‌ای تحت عنوان XH/π (X = C, Si) Interactions in Graphene and Silicene: Weak in Strength, Strong in Tuning Band Structures در نشریه The Journal of Physical Chemistry Letters به چاپ رسیده است که در آن نتایج یک پژوهش نظری درج شده است. در این مقاله راه‌حلی برای ایجاد باندگپ در گرافن ارائه شده است به‌طوری که توانایی حرکت الکترون در آن دست‌نخورده باقی بماند. با این کار می‌توان از گرافن جهت ساخت ترانزیستور استفاده کرد.
ژونگ فانگ استادیار دپارتمان شیمی دانشگاه پورتوریکو می‌گوید میان گرافن و مشتقات هیدروژنه شدن آن موسوم به گرافان برهمکنش CH/π وجود دارد. به‌دلیل شکستگی دو زیرشبکه گرافن، یک باندگپ ۹۰ meV ایجاد می‌شود. اگر گرافن به‌صورت ساندویچی میان دو لایه CH4 پیچیده شود آنگاه این باندگپ به ۲۷۰ meV افزایش می‌یابد. همچنین از طریق برهمکنش میان SiH/π می‌توان باند گپ ۱۲۰ meV در گرافان ایجاد کرد.
برهمکنش CH/π میان یک اسید ضعیف و باز ضعیف بوجود می‌آید، پیش از این هیچ گونه تلاشی برای استفاده از این برهمکنش برای تنظیم خواص الکترونیکی گرافن و مواد مشابه آن صورت نگرفته بود. این پروژه نه تنها اولین تلاش در این مسیر است بلکه راهبردی عملی برای ایجاد باندگپ در گرافن و سیلیسن است. با ایجاد باندگپ حرکت الکترون در گرافن تغییر نمی‌کند.
