L'équipe a testé le comportement de bicouche graphène pour découvrir si oui ou non il pourrait être utilisé comme un semi-conducteur. Leurs résultats suggèrent qu'il pourrait remplacer les transistors en silicium dans les circuits électroniques.
Le graphène est du carbone pur sous la forme d'une très fine feuille presque transparent, un atome d'épaisseur. Il est connu comme un «matériau miracle» en raison de sa force remarquable et l'efficacité dans la conduite de chaleur et d'électricité.
Dans sa forme actuelle, le graphène ne convient pas à transistors, qui sont le fondement de tous les appareils électroniques modernes. Pour un transistor d'être technologiquement viable, il doit être en mesure de «désactiver» de sorte que seul un faible courant électrique circule à travers sa porte quand en état de veille. Le graphène n'a pas une bande ne peut donc pas éteint.
L'équipe de recherche, dirigée par le professeur Philip Hofmann de l'Université d'Aarhus au Danemark, a utilisé un nouveau matériau - le graphène bicouche - dans lequel deux couches de graphène sont placés l'un au-dessus de l'autre, laissant un petit espace de bande pour encourager le transfert de l'énergie entre couches.
Utilisation Artémis à la Facilité laser centrale de STFC, qui est basé au Rutherford Appleton Laboratory, dans l'Oxfordshire, les chercheurs ont tiré ultra-courtes impulsions laser de pompe à l'échantillon bicouche de graphène, le renforcement des électrons dans la bande de conduction.
Une seconde impulsion courte, extrême ultraviolet, longueur d'onde alors éjecté électrons de l'échantillon. Ceux-ci ont été recueillis et analysés pour fournir un instantané des énergies et le mouvement des électrons.
"Nous avons pris une série de ces mesures, en variant le délai entre la pompe laser infrarouge et sonde extrême ultraviolet et les séquencé dans un film," a déclaré le Dr Cephise Cacho de STFC, un de l'équipe de recherche. "Pour voir comment les électrons en mouvement rapide se comportent, chaque image de la vidéo doit être séparés par seulement une fraction d'un milliardième de seconde."
Professeur Hofmann a dit, "Ce que nous avons montré dans cette recherche est que notre échantillon se comporte comme un semi-conducteur, et ne sont pas court-circuitées par des défauts."
Il peut y avoir des imperfections dans bicouche graphène que les couches deviennent parfois mal alignée.
Les résultats de cette recherche, dans lequel le graphène montré aucun défaut, suggèrent que la poursuite de l'effort technologique doit être effectuée afin de minimiser les imperfections. Une fois cela fait, il ya une chance que la performance de coupure de bicouche graphène peut être stimulée assez pour contester les dispositifs à base de silicium.
Transistors de graphène pourraient faire des puces plus petites, plus rapide que électroniques sont réalisables avec le silicium. Finalement transistors de plus en plus pourraient être placés sur une seule puce pour produire des processeurs plus rapides, plus puissants pour une utilisation dans les équipements électroniques.
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