p O Quantum Detection Group da NPL publicou recentemente um estudo em Relatórios Científicos que lança uma nova luz sobre as propriedades eletrônicas do grafeno quasi-free standing (QFSG), um material que pode encontrar aplicações em eletrônicos de alta velocidade, sensoriamento e aplicações eletrônicas. p O estudo, que foi conduzido em colaboração com a Universidade de Surrey, REINO UNIDO, e o Instituto de Tecnologia de Materiais Eletrônicos, Polônia, mostra pela primeira vez as mudanças em nanoescala das propriedades eletrônicas e estruturais do grafeno após a intercalação de hidrogênio, que desacopla o material do substrato de suporte de carboneto de silício.

p Os pesquisadores mostraram que a inserção de moléculas de hidrogênio entre o grafeno epitaxial e o SiC promove uma mudança dramática nas propriedades eletrônicas do material, levando à mudança do tipo de operadora e aumento significativo na mobilidade da operadora.

p Usando a microscopia de força de sonda Kelvin, os cientistas foram capazes de gerar um mapa completo da distribuição do potencial de superfície das camadas de grafeno tanto para grafeno epitaxial suportado por SiC quanto para QFSG em SiC. Ao observar uma mudança na distribuição do potencial de superfície entre os dois sistemas, diretamente correlacionado com as informações da espectroscopia Raman, os cientistas puderam detectar mudanças nas propriedades eletrônicas das camadas de grafeno.

p "Embora os elétrons sejam os principais transportadores do grafeno epitaxial puro, no QFSG, os principais portadores são orifícios, "Olga Kazakova, cientista pesquisador principal, explicado.

p Ao realizar medições baseadas no efeito Hall, o grupo também observou um aumento de três vezes na condutividade de QSFG, um recurso fundamental para futuras aplicações em eletrônica.

p Kazakova disse que o aumento observado na mobilidade dos portadores está se aproximando do recorde mundial para este tipo de materiais em temperatura ambiente.

p Grafeno epitaxial em SiC, que é obtido através do método de deposição de vapor químico (CVD), tem três vantagens principais, pois pode ser facilmente dimensionado para até 4 polegadas de tamanho, tem uma qualidade estrutural muito boa e não requer transferência para outros substratos, simplificando significativamente o processo tecnológico.

p Contudo, a camada interfacial entre o grafeno e o SiC reduz a condutividade do material. limitar as aplicações de grafeno epitaxial puro em eletrônicos de alta velocidade.

p Uma vez que a formação de QFSG através da intercalação de hidrogênio ocorreu, o material muda suas propriedades eletrônicas e apresenta alta mobilidade elétrica.

p “No nosso trabalho, mostramos pela primeira vez como esse processo ocorre em nanoescala, "Kazakova disse.