科学家将石墨烯更接近晶体管应用

科学家将石墨烯更接近晶体管应用

美国能源部艾姆斯实验室的科学家们成功地操纵了石墨烯的电子结构,这可能使石墨烯晶体管的制造——比现有的硅基晶体管更快更可靠。

研究人员从理论上计算了石墨烯的电子能带结构可以用金属原子进行修饰的机理。这项工作将在实验上指导石墨烯与碳化硅衬底之间夹有稀土金属离子夹层(或插层)的石墨烯层效应的使用。由于金属原子的磁的加入也可以修改使用石墨烯自旋电子学。SMT贴片加工

“我们发现新的和更有用的版本的石墨烯,说:”Ames实验室的资深科学家Michael C. Tringides。“我们发现,稀土金属在石墨烯之下的位置,以及它们位于石墨层和石墨层之间的精确位置,对操纵带和调节带隙是至关重要的。”

石墨烯是一种二维的碳层,自从2004年第一次产生以来,就被广泛地研究过,因为电子沿着它的表面传播得更快,是未来电子技术的理想材料。但无法控制或调整石墨烯的独特性质一直是其应用的一个障碍。

密度泛函理论计算预测了带隙结构控制的必要构型。“埃姆斯实验室是很好的合成材料,我们用理论来精确地确定如何修改金属原子,”Minsung Kim说,博士后研究助理。“我们的计算指导了放置,这样我们就可以操纵这些量子属性,按照我们想要的方式运行。”

本研究进一步对“狄拉克锥插层石墨烯的操作进行了讨论,”作者:Minsung Kim,Michael C. Tringides,Matthew T. Hershberger,沈晨,Myron Hupalo,Patricia A. Thiel,蔡壮望,和Kai Ming Ho;并发表在杂志上的碳。

这项工作得到了美国能源部科学办公室的支持。计算均通过国家能源研究科学计算中心(NERSC)进行支持,在劳伦斯伯克利国家实验室的科学用户设施能源部办公室。

关于Ames Laboratory

艾姆斯实验室是美国能源部科学国家实验室,由爱荷华州立大学运营。艾姆斯实验室创造创新材料、技术和能源解决方案。我们利用我们的专长,独特的能力和跨学科的合作来解决全球性问题。

关于美国能源部科学办公室

美国能源部科学办公室是美国物理科学基础研究的最大的支持者,并正在努力解决一些最紧迫的挑战我们的时间。 有关更多信息,请访问science.energy.gov。

相关新闻