Een stap richting 2D-elektronica | Grafeen (graphene)
Een stap richting 2D-elektronica

Rice University onderzoekers hebben een proces ontwikkeld om patronen te maken in atoom-dikke lagen die een geleider en een isolator combineren, een stap richting 2D elektronica.

Grafeen en het hexagonaal boornitride (HBN), een tweedimensionale vriend , werden tot vellen gefuseerd door de onderzoekers en met nanoschaal afmetingen verder opgebouwd in een verscheidenheid van patronen.

Om de ontwikkeling aan te prijzen creëerden de wetenschappers een atoom hoog beeld van een uil dat de mogelijkheid weergeeft om fijne patronen te kunnen maken in een – grafeen/HBN – hybride. De uil staat voor HBN en het lichter materiaal omheen is grafeen. De schaalbalk links onderaan de afbeelding duidt 100 micrometer aan, of 0.1 millimeter)

Door een geleider (grafeen) en isolator (HBN) in een enkelvoudige laag te ontwerpen boekt men heel wat ‘terreinwinst’, zowel qua als onderzoek als qua mogelijkheden die het toelaten om apparaten kleiner te kunnen construeren.

Rice introduceerde al een techniek om het identiek gestructureerd materiaal samen ‘te stikken’ bijna drie jaar geleden. Sindsdien kreeg het idee veel aandacht van onderzoekers die geïnteresseerd zijn, met vooruitzicht op de bouw van 2-D, atomaire lagen circuits, zei Pulickel Ajayan, materiaalwetenschapper uit Rice. Wetenschappers uit Cornell University wisten eind vorig jaar een vooruitgang op de kunst van het maken van atomaire-lagen heterostructuren te meldden door middel van sequentiële groeiregelingen.

Met de nieuwste ontwikkeling vanuit Rice University kunnen fabrikanten elektronische apparaten nog verder laten krimpen, in nog kleinere pakketten. Terwijl de technische capaciteiten van Rice beperkt zijn, met mogelijkheden tot een resolutie van ongeveer 100 nanometer, zijn de enige reële grenzen degene die bepaald zijn door de moderne lithografische technieken, aldus de onderzoekers.

Terwijl grafeen vaak wordt beschouwd als een wonder materiaal worden elektrische apparaten gebouwd met zowel geleiders (grafeen) als isolatoren. Grafeen gebaseerde elektronica vereisen vergelijkbare, compatibele 2-D materialen voor andere componenten en onderzoekers weten nu dat het hexagonaal boornitride (h-BN) goed als een isolator werkt.

Bron: Rice.edu
Image: Zheng Liu


3D print schaalmodel structuur grafeen