2008年8月1日
物理学家宾夕法尼亚大学通过测量其在基板上的电力方式来表征石墨烯膜行为的一个方面。这一里程碑推动了石墨烯的潜在应用,地石墨烯,超薄的单原子厚的碳板,比硅(晶体管当前的晶体管制造材料)更快,更有效地传导电力。
由A.T.领导的研究团队宾夕法尼亚州物理与天文学系教授查理·约翰逊(Charlie Johnson)表明,石墨烯膜上方的表面电位随膜的厚度而变化,与对非线性托马斯·费尔米(Thomas-Fermi)的预测相对层间筛选的预测,相对性地筛选了相对论的非线性托马斯·费尔米(Thomas-Fermi)理论低能荷载载体。该研究在《 Nano Letters》杂志上在线出现,并将在八月版中发行。
约翰逊的研究“在几层石墨烯膜上的表面电位和层电荷分布”,通过实验阐明了绝缘底物和几层石墨烯膜之间的电子相互作用,或FLGS,这是下一代晶体管的标准模型。
开发FLG的设备而不是单层材料更为实用。欧洲杯足球竞彩为了利用这些薄膜,必须将石墨烯放在底物上,以便将其作为晶体管功能化。将膜放在底物上会导致两种将载体传输或从或“掺杂”或“掺杂”的材料之间的电子相互作用。欧洲杯足球竞彩
宾夕法尼亚研究的重点旨在了解这些掺杂的电荷如何在不同的石墨烯层中分配自己。这些电荷的分布决定了石墨烯晶体管和其他电路的行为,使其成为设备工程的关键组成部分。该团队测量了材料的表面电位,以确定这些掺杂电荷的分布方式以及晶体管的表面电位如何随所采用的石墨烯层数量而变化。
使用静电显微镜测量值,该团队表征了石墨烯膜的表面电势,并发现它取决于石墨烯层的厚度。碳条越厚,电子表面电势越高,表面电势接近五片或更多片的薄膜的极限。这种行为与传统金属或半导体的情况不同,分别具有短或更长的筛选长度。
表面电位测量与宾夕法尼亚教授和物理学家尤金·梅尔(Eugene Mele)开发的理论一致。该理论通过处理膜中的静电相互作用而忽略了相邻层之间的量子机械隧穿,从而实现了重要的近似值。这使该模型可以通过分析求解,以获得电荷分布和表面电位。
虽然先前的理论工作考虑了底物对FLG电子结构的影响,但很少有实验直接探测了石墨烯 - 基底相互作用。对界面处的电荷交换的定量理解以及所得荷载载流子的空间分布是设备设计的关键输入。
石墨烯衍生的纳米材料是一种有前途的结构家族欧洲杯足球竞彩,用于将原子较薄的晶体管,传感器和其他纳米电子设备应用。这些蜂窝状片的粘合碳原子和石墨烯片卷成分子缸的这些电子特性,使其非常适合用于纳米电子产品:可调式载体类型和密度,具有异常高的载载迁移率和其电子带结构的结构控制。石墨烯的一个重要优点是其二维,使其与现有的平面设备体系结构兼容。面临的挑战是通过在底物上制造和绝缘来实现这些材料的潜力。欧洲杯足球竞彩
该研究由宾夕法尼亚州艺术与科学学院的Sujit S. Datta和Mele以及物理与天文学系的Douglas R. Strachan以及材料科学与工程部的Douglas R. Strachan进行。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球在宾夕法尼亚州的工程和应用科学学院内。欧洲杯线上买球
该研究由宾夕法尼亚州的纳米/生物界面中心通过国家科学基金会,陆军研究办公室和能源部资助。欧洲杯线上买球