lunes, 2 de diciembre de 2013

Cuando el grafeno se une a un semiconductor

Para todo lo que promete el grafeno como material para la próxima generación de electrónica y computación cuántica, los científicos aún no saben suficiente sobre este conductor de alto rendimiento para controlar de forma efectiva una corriente eléctrica. El grafeno, una capa de carbono de un átomo de grosor, conduce la electricidad tan eficientemente que los electrones son difíciles de controlar. Y el control será necesario antes de que este maravilloso material pueda ser usado para hacer transistores a escala nanométrica u otros dispositivos. Un nuevo estudio ayudará a ello, ya que el grupo de investigadores ha identificado nuevas características del transporte de electrones en una capa de grafeno bidimensional en lo alto de un semiconductor.

Los investigadores han demostrado que cuando los electrones son reencaminados en el interfaz de grafeno y su sustrato semiconductor, se encuentran con lo que se conoce como barrera Schottky. Si es lo suficientemente profunda, los electrones no pasan, amenos que se rectifiquen aplicando un campo eléctrico, un prometedor mecanismo para ajustar el dispositivo de grafeno encendiéndolo y apagándolo. Sin embargo, el grupo también descubrió otra característica del grafeno que afecta a la altura de la barrera. Las ondulaciones intrínsecas se forman en el grafeno cuando se sitúa en lo alto de un semiconductor. El grupo condujo su experimento con el semiconductor carburo de silicio.

Las ondulaciones son análogas a las que aparecen cuando se humedece y luego se seca. Excepto que en este caso, el grosor de la lámina es menos de un nanómetro (una mil millonésima de metro). El estudio afirma que las ondulaciones afectan a la altura de la barrera e incluso si hay una pequeña variación en ella, el resultado será un gran cambio en el transporte de electrones. La barrera necesita tener la misma altura a lo largo de toda la lámina con el fin de asegurar que la corriente esté encendida o apagada.

Con múltiples condiciones afectando a la barrera, es necesario más trabajo para determinar qué semiconductores se adaptan mejor para ser usados en el diseño de un transistor con grafeno. Este trabajo también presenta oportunidades. La habilidad de controlar las condiciones impactando la barrera permitirá la conducción en tres dimensiones, en lugar de a lo largo de un simple plano. Esta conducción 3D será necesaria para que los científicos creen nanodispositivos más complicados.

Via UWM

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