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  • Pontos quânticos de grafeno para transistores de elétrons únicos
    p A estrutura esquemática dos dispositivos. Crédito:Davit Ghazaryan

    p Cientistas da Escola Superior de Economia, Universidade de Manchester, o Ulsan National Institute of Science &Technology e o Korea Institute of Science and Technology desenvolveram uma nova tecnologia que combina os procedimentos de fabricação de heteroestruturas planas e verticais para montar transistores de elétron único baseados em grafeno de excelente qualidade. p Essa tecnologia poderia expandir consideravelmente o escopo da pesquisa em materiais bidimensionais, introduzindo uma plataforma mais ampla para a investigação de vários dispositivos e fenômenos físicos. O manuscrito é publicado como um artigo em Nature Communications .

    p No estudo, foi demonstrado que pontos quânticos de grafeno de alta qualidade (GQDs), independentemente de terem sido ordenados ou distribuídos aleatoriamente, poderia ser sintetizado com sucesso em uma matriz de nitreto de boro hexagonal monocamada (hBN). Aqui, o crescimento de GQDs dentro da camada de hBN mostrou ser suportado cataliticamente pelas nanopartículas de platina (Pt) distribuídas entre o hBN e o silício oxidado de suporte (SiO 2 ) wafer, quando toda a estrutura foi tratada pelo calor no gás metano (CH4). Devido à mesma estrutura de rede (hexagonal) e pequena incompatibilidade de rede (~ 1,5 por cento) de grafeno e hBN, ilhas de grafeno crescem no hBN com estados de borda passivados, desse modo dando origem à formação de pontos quânticos sem defeitos incorporados na monocamada de hBN.

    p Micrografia óptica (100X) de um dos dispositivos com as camadas destacadas de eletrodos de grafeno Crédito:Davit Ghazaryan

    p Essas heteroestruturas planas incorporadas por meio de transferência a seco padrão como camadas médias na estrutura regular de transistores de tunelamento vertical foram estudadas através de espectroscopia de túnel em baixas temperaturas (3He, 250mK). O estudo demonstrou a localização onde fenômenos bem estabelecidos do bloqueio de Coulomb para cada ponto quântico de grafeno se manifestam como um único canal de transmissão de elétrons separado.

    p "Embora a excelente qualidade de nossos transistores de elétron único possa ser usada para o desenvolvimento de eletrônicos futuros, "explica o co-autor do estudo Davit Ghazaryan, professor associado da Faculdade de Física HSE, e Pesquisador Bolsista do Instituto de Física do Estado Sólido (RAS). "Este trabalho é muito valioso do ponto de vista tecnológico, pois sugere uma nova plataforma para a investigação das propriedades físicas de vários materiais através de uma combinação de heteroestruturas planares e de van der Waals."

    p O crescimento de pontos quânticos de grafeno dentro da matriz hBN Crédito:Davit Ghazaryan




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