Предложен новый технология легирования графена
Учёные из Германии и Швейцарии нашли надёжный технология акцепторного легирования графена с помощью доступного органического соединения. Основной задачей зарождающейся графеновой электроники востокаётся разработка эффективных промышленных способов получения углеродного материала. Одним из наиболее перспективных вариантов числится термическое разложение подложки из карбида кремния SiC. Вследствие взаимодействия с SiC графен, однако, получает «естественное» донорное легирование; итогом этого становится сдвиг так называемой точки Дирака (точки соприкосновения зоны проводимости и валентной зоны) примерно на 300 мэВ книзу от уровня Ферми.  Расположение точки Дирака и уровня Ферми в свободном графене и схематическое представление слоя F4-TCNQ (иллюстрация Алана Стоунбрейкера (налево) и авторов работы).
Известно, что электронная структура такого графена может изменяться при адсорбции атомов или молекул, и физики уже старались вернуть ему свойства находящегося в свободном состоянии материала, используя диоксид азота и атомы висмута и золота. Эти эксперименты доказали действенность технологии: точку Дирака удалось сместить. Предложенные способы, впрочем, были не слишком технологичны. Диоксид азота высокотоксичен, а висмут и сурьма не сближали точку Дирака к уровню Ферми, а лишь приближали к нему приблизительно на 150 мэВ. После обрабатывания золотом точка, напротив, располагалась на 100 мэВ выше уровня. Авторы предлагают компенсировать донорное легирование с помощью 2,3,5,6-тетрафтор-7,7,8,8-тетрацианохинодиметана (F4-TCNQ) — соединения, которое уже применялось в качестве акцептора электронов в органических светодиодах. Следствия наблюдений по современной методике фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением свидетельствуют о том, что плёнка F4-TCNQ толщиной 0,8 нм позволяет совместить точку Дирака с степенью Ферми. Перенос заряда проходит в области контакта графена и F4-TCNQ, а оттого дальнейшее увеличение толщины слоя не приводит к видимым изменениям. Органические плёнки оказались весьма устойчивы: нагревание образца до 75 ˚C, к примеру, никак не повлияло на поза точки Дирака. Важным преимуществом методики учёные считают и то, что для нанесения органического слоя образец достаточно поместить в раствор F4-TCNQ в диметилсульфоксиде (альтернативой этому предназначается сравнительно сложный процесс осаждения из паровой фазы в высоковакуумной камере). Отчёт исследователей опубликован в журнале Physical Review B; толстый текст статьи можно скачать отсюда. Подготовлено по материалам Американского физического общества.
Вася комментирует:
Уважаемый молодца
22.09.2010
Петя комментирует:
Забыл где я уже встречал схожую заметку!
23.06.2011
|
