p (PhysOrg.com) - "O grafeno é um material muito interessante com uma série de possibilidades interessantes, incluindo para uso em dispositivos eletrônicos, "Pablo Jarillo-Herrero diz PhysOrg.com . "Contudo, todos os sistemas de grafeno são eletronicamente diferentes uns dos outros. O grafeno de camada única tem propriedades diferentes do grafeno de camada dupla, e estes têm propriedades diferentes do grafeno com mais camadas. O que queremos fazer é entender as propriedades específicas do grafeno de duas camadas para que possamos aprender como usá-lo para diferentes aplicações. " p Jarillo-Herrero é um cientista do MIT. Ele trabalhou com Thiti Taychatanapat, em Harvard, para investigar algumas das propriedades do grafeno de camada dupla, e para determinar como o transporte eletrônico funciona sob certas condições. Suas descobertas são descritas nas cartas de revisão física:“Transporte eletrônico em grafeno de duas camadas em portas duplas em campos de grande deslocamento”.

p Uma das razões pelas quais os semicondutores funcionam tão bem na eletrônica digital é que eles têm o que é conhecido como gap. Este intervalo de banda permite que os semicondutores sejam ligados e desligados. Para que o grafeno funcione como um substituto viável para esses semicondutores, algum tipo de lacuna precisaria ser aberta na estrutura eletrônica.

p “Já foi demonstrado que é possível abrir um band gap no grafeno de bicamada, ”Jarillo-Herrero diz. “No entanto, o gap de transporte eletrônico efetivo é cerca de 100 vezes menor do que o gap teórico ou gap óptico. Essa diferença apresenta problemas. Queremos entender as propriedades do grafeno de duas camadas que fazem isso acontecer, e como isso pode ser alterado. ”

p Jarillo-Herrero e Taychatanapat oferecem uma visão sistêmica de como funciona a lacuna de banda no grafeno de camada dupla. Eles descobriram que a lacuna de banda é menor medindo em baixas temperaturas de menos de quatro graus Kelvin. “Nossos estudos mostram que o gap ainda é grande o suficiente para ligar e desligar os transistores, mas a relação liga / desliga é alta o suficiente - da ordem de um milhão - em baixas temperaturas, e relatamos isso pela primeira vez em grafeno de camada dupla, ”Jarillo-Herrero diz.

p Contudo, o principal problema é que, para que o grafeno de duas camadas funcione como um substituto viável de semicondutor, precisa ser operável em temperatura ambiente. Jarillo-Herrero está esperançoso, no entanto. “Este é um primeiro passo muito importante que nos ajuda a entender cientificamente o que está acontecendo em baixas temperaturas, e compreender o mecanismo que não permite que o transporte eletrônico funcione tão bem em temperaturas mais altas. ”

p Um dos problemas, Jarillo-Herrero acredita, é que o grafeno é geralmente colocado em óxido de silício, que introduz desordem eletrônica. “No óxido de silício, os elétrons não veem seu gap completo, ”Jarillo-Herrero explica. “Então tentamos caracterizar o transtorno e nos livrar dele. Uma maneira de fazer isso é tentar colocar o grafeno em substratos diferentes. Quando isso for feito, um enorme progresso é feito. O nitreto de boro é especialmente promissor, mas vários grupos também estão experimentando o grafeno de duas camadas em diferentes substratos. ”

p No fim, Jarillo-Herrero espera que as informações aprendidas com essa demonstração ajudem a levar ao uso do grafeno de duas camadas na eletrônica digital. “Nosso trabalho oferece um começo para aprender como os transistores de grafeno de duas camadas operam, e aprender sobre a mobilidade dos elétrons no grafeno. Esperançosamente, à medida que entendemos as propriedades do grafeno melhor, podemos trabalhar para uma futura integração com eletrônicos e outras aplicações, ”Diz ele.

p “Este tipo de pesquisa científica básica é muito importante, ”Jarillo-Herrero continua. “As coisas sempre têm que começar no nível básico antes de seguirmos em frente, e nosso trabalho pode levar ao uso de grafeno na eletrônica. ” p Copyright 2010 PhysOrg.com.
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