دانشمندان به کنترل هر دو طرف گرافن نزدیکتر شده اند

ابزارهایی که اکنون این را به شما می گویند نتیجه انقلاب سیلیکونی است. به منظور توسعه دستگاه های الکترونیکی مدرن، دانشمندان اجزای حامل جریان سیلیکونی را از ناخالصی ها کنترل می کنند. به عبارت دیگر، آنها با ارزش تجهیزات یا قطعات الکتریکی خوب آشنا می شوند. این به آنها اجازه می دهد تا جریان الکتریسیته را کنترل کنند و الکترون ها – به نام ناخالصی ها – را در شبکه سه بعدی اتمی کنترل کنند.

شبکه سیلیکونی سه بعدی برای نسل بعدی دستگاه های الکترونیکی بسیار بزرگ است. این شامل ترانزیستورهای بسیار نازک، دستگاه های ارتباطی نوری جدید و حسگرهای زیستی اصلاح شده است که می توانند پوشیده شوند یا حتی در بدن انسان کاشته شوند. برای کاهش وزن این محصولات، دانشمندان موادی مانند گرافن را امتحان کرده اند که کمتر از نوعی اتم هستند. با این حال، روش تجربی برای ناخالصی سه بعدی سیلیکون با استفاده از گرافن دو بعدی که حاوی لایه‌ای از اتم‌های کربن است، همیشه قادر به وجود نیست و نیاز به اصلاح دارد.

دانشمندان قبلی سعی کرده اند با استفاده از “پوسته سوئیچ بار” این مشکل را حل کنند. به این ترتیب می توان الکترون ها را با استفاده از یک پوسته از گرافن استخراج کرد. اما این روش خیلی خوب نیست.

اکنون یک مطالعه جدید در مجله Nature راه بهتری را پیشنهاد می کند. تیمی از دانشمندان به رهبری جیمز هاون و جیمز تهرانی از دانشگاه کلمبیا و وون جونگ یو از دانشگاه سونگ کیونگ کوان در کره، یکی از راه‌های تجزیه گرافن با هزینه تغییر پوسته ساخته شده از سلنید تنگستن اکسی یا TOS بدون ناخالصی است.

هنگامی که TOS روی گرافن قرار می گیرد، گرافن با مواد الکتریکی پر می شود. رسانایی این سوراخ ها را می توان با افزودن چند لایه اتمی TOS گرافن برای کنترل بهتر هدایت الکتریکی ماده تنظیم کرد.

دانشمندان دریافتند که ترویج گرافن به روش جدیدشان بهتر از آزمایش های قبلی است. این نوع غنی‌سازی باعث می‌شود گرافن رسانای الکتریکی بیشتری نسبت به فلزات داشته باشد، حتی اگر فلزات شبیه مس و طلا باشند.

هاون گفت: «این روش جدیدی برای پردازش محصولات گرافنی بر اساس نوع کاربرد است. ما تازه در حال کشف پتانسیل این فرآیند جدید هستیم.»

دانشمندان امیدوارند در آینده با تغییر مدل TOS، خواص الکتریکی گرافن را تغییر دهند. این تیم همچنین در حال تحقیق در مورد ادغام ناخالصی ها در دستگاه های فوتونیک برای استفاده در مخابرات و کامپیوترهای کوانتومی است.