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  • Rompendo a barreira do silício:desenvolvendo nanoeletrônica baseada em carbono com grafeno

    (Phys.org) —No caminho para a criação de dispositivos eletrônicos cada vez menores, o silício bloqueia o caminho, limitando a pequenez dos componentes eletrônicos que podem ser construídos com ele. Um caminho promissor a seguir foi encontrado usando carbono, e seu estudo resultou em um campo de rápido crescimento. Em trabalho publicado em ACS Nano , usando ferramentas, incluindo aquelas encontradas no Centro de Radiação Síncrotron, cientistas desenvolveram um processo para fazer um material nunca antes visto, atomicamente fino, material composto contendo camadas ordenadas de grafeno e nanocristais de monóxido de grafeno.

    Grafeno, composto de uma camada atomicamente fina de carbono, não possui por si só as propriedades necessárias que se prestam ao uso na nanoeletrônica moderna. Para alcançar isto, outros elementos precisam ser adicionados à mistura. Quando o oxigênio é adicionado quimicamente ao grafeno, por exemplo, uma propriedade chamada gap é criada. O gap determina a condutividade elétrica de um material, um fator importante na criação de dispositivos eletrônicos úteis. Contudo, nesta fase, a mistura é um arranjo desorganizado de átomos, e resulta em propriedades eletrônicas ruins, incluindo o band-gap. Por isso, só pode ser usado em dispositivos eletrônicos básicos, como supercapacitores, sensores, e eletrodos condutores transparentes flexíveis.

    Nesta publicação, os pesquisadores descrevem um método para recozimento (aquecimento) da mistura de grafeno e oxigênio, resultando em uma estrutura atômica não observada anteriormente. É composto de camadas de grafeno pobre em oxigênio imprensado entre camadas de grafeno rico em oxigênio (óxido de grafeno).

    Na imagem, o número de anéis corresponde à complexidade das diferentes estruturas no composto de óxido de grafeno (G-O). O lado esquerdo da imagem corresponde ao composto G-O antes do recozimento (aquecimento). O lado direito da imagem, correspondente ao composto após o recozimento, mostra anéis adicionais indicando uma estrutura mais complexa e ordenada.

    Os cientistas determinaram que a nova estrutura baseada em carbono mostra-se promissora, permitindo-lhes personalizá-la criando, por exemplo, "lacunas de banda" ideais para uso em dispositivos nanoeletrônicos, como sensores, transistores, e dispositivos optoeletrônicos.


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