El dispositivo de material 2D diseñado y fabricado por los investigadores de la Universidad de Aalto puede resultar útil en dispositivos electrónicos y sensores portátiles, entre otras cosas.
Se prevé que el grafeno revolucionará la electrónica desde que Andre Geim y Konstantin Novoselov recibieron el Premio Nobel de Física en 2010 por los innovadores experimentos realizados con el material.
El grafeno es un material llamado 2D, es decir, tiene una película de un solo átomo de espesor. El grafito, que es un material bien conocido, consta de una gran cantidad de capas de grafeno una encima de la otra. A pesar de ser en última instancia delgada,El grafeno es un excelente conductor de electricidad y calor, y es extremadamente duradero. Sin embargo, su banda prohibida es cero, lo que limita su aplicación en algunas aplicaciones de semiconductores, ya que da como resultado una baja relación intrínseca de encendido / apagado. Ahora, los investigadores de la Universidad de Aalto han logradofabricar una combinación de material conductor de electricidad con propiedades especialmente prometedoras mediante la fusión de grafeno y otro material 2D, seleniuro de galio. En la industria de los semiconductores, este tipo de estructura se conoce como heterounión. Los resultados se publicaron recientemente en la revista científica Advanced Materials.
'Esta es la primera vez que se usa seleniuro de galio con grafeno. Este tipo de nuevas heterouniones será importante en el futuro, ya que las heterouniones convencionales ya son una parte vital de la industria actual de semiconductores y forman la base, por ejemplo, para láseres y transistores', explicaJuha Riikonen, jefe del grupo de investigación.
'Debido a que el componente está hecho de materiales 2D, en comparación con los que contienen silicio, es extremadamente delgado, aproximadamente una diezmilésima parte del diámetro de un solo cabello', explica el investigador postdoctoral Wonjae Kim.
De los laboratorios de investigación a la industria
En una investigación anterior, las estructuras 2D combinadas con grafeno se fabricaron manualmente, capa por capa, lo que hizo que el proceso fuera lento, desafiante y difícil de escalar. La estructura de componentes desarrollada por Riikonen, Kim y sus colegas utilizó elementos tanto laterales como verticalesdiseño de dispositivo que permite el uso de métodos de fabricación estándar utilizados en la industria de los semiconductores en lugar de la laboriosa fabricación manual.
'Nuestra inspiración proviene de la tecnología de silicio existente y queremos llevar a cabo la fabricación de vanguardia de dispositivos de material 2D desde los laboratorios de investigación hasta la industria. Además de una forma nueva y más simple de fabricación, nuestros componentes tienen excelentescaracterísticas. Por ejemplo, la relación de encendido / apagado, que es un parámetro crítico en la electrónica, es superior a 10³. Esto subraya la viabilidad tanto del GaSe como del concepto de dispositivo ', resume Kim.
'Al ser transparentes y delgados, los componentes 2D abren posibilidades completamente nuevas para el desarrollo de la electrónica. Serían adecuados, por ejemplo, para dispositivos electrónicos portátiles y podrían colocarse en gafas y ventanas. Además, los componentes son adecuados para varios sensores', prevé.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Aalto . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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