Pesquisadores do National Physical Laboratory (NPL) descobriram que a condutividade nas bordas dos dispositivos de grafeno é diferente do material central.

O grupo usou técnicas elétricas de varredura local para examinar as propriedades eletrônicas em nanoescala local do grafeno epitaxial, em particular, as diferenças entre as bordas e as partes centrais dos dispositivos de barra Hall de grafeno. A pesquisa foi publicada em Relatórios Científicos , uma publicação de acesso aberto do Nature Publishing Group.

Os pesquisadores descobriram que a parte central do canal de grafeno demonstrou condução de elétrons (n-dopado), enquanto as bordas demonstraram condução do orifício (dopado com p). Eles também foram capazes de ajustar com precisão a condução ao longo das bordas dos dispositivos de grafeno usando portas laterais, sem afetar as propriedades condutoras no centro.

Em uma escala menor, esses efeitos se tornam mais agudos; ao trabalhar no nível submicron, as propriedades alteradas podem afetar até 25% do material. Embora os semicondutores do tipo n e p conduzam eletricidade, diferentes tipos de condução precisam ser reconhecidos no desenvolvimento de qualquer dispositivo. O grafeno é cada vez mais usado na indústria de eletrônicos e novos dispositivos precisarão acomodar essas diferenças.

Os efeitos de inversão foram maiores logo após o grafeno ter sido limpo, indicando que a inversão do portador foi causada por defeitos na borda do canal introduzidos pelo processo de corrosão de plasma usado para formar os dispositivos de grafeno. Por contraste, algumas horas após a limpeza, os efeitos de inversão foram reduzidos à medida que as moléculas transportadas pelo ar foram adsorvidas nas ligações desacopladas nas bordas do grafeno.

Os resultados deste estudo são úteis para o desenvolvimento de dispositivos de nanofita de grafeno, bem como para observar fotocorrentes de borda e o efeito Hall quântico. A equipe está estendendo seu trabalho investigando esses efeitos em formas estruturalmente diferentes de grafeno. Ao fazer isso, eles serão capazes de comparar diferentes tipos de grafeno e examinar mais de perto a causa desses efeitos.