- 用水在石墨烯上形成了帶隙
- 半導(dǎo)體制造
美國(guó)紐約的倫斯勒理工學(xué)院（Rensselaer Polytechnic Institute）宣布，該校研究人員成功地使用水在石墨烯上形成了帶隙。論文已刊登在學(xué)術(shù)雜志《small》上。
倫斯勒理工學(xué)院教授Nikhil Koratkar的研究團(tuán)隊(duì)首先在二氧化硅底板上制作出石墨烯薄膜。然后，將薄膜和底板一起放入保持一定濕度的容器中。石墨烯吸收了空氣中的水分后，在石墨烯上生成帶隙。而且，可通過(guò)調(diào)節(jié)溫度、在0～0.2eV的范圍內(nèi)自由設(shè)定帶隙值。這種變化是可逆的，只要將底板放入真空中，就可使剛剛生成的帶隙值變?yōu)?0。
石墨烯本身并沒(méi)有帶隙，只具有金屬一樣的特性。因此用于晶體管的通道層時(shí)，不能完全確保開(kāi)關(guān)在連接和斷開(kāi)時(shí)的電流值比。
如何破壞對(duì)稱(chēng)性
Koratka表示，此次嘗試的關(guān)鍵是“破壞石墨烯的對(duì)稱(chēng)性”（Koratka）。Koratka認(rèn)為，石墨烯沒(méi)有帶隙，是由于石墨烯薄膜具有無(wú)法區(qū)分表里兩面的高對(duì)稱(chēng)性，只要用某種辦法破壞該對(duì)稱(chēng)性，就能在其上生成帶隙。
此次使用的方法是使水分子H2O只吸著于石墨烯薄膜表面，而不接觸與二氧化硅底板相接的一面，從而破壞了薄膜的對(duì)稱(chēng)性。
在通過(guò)破壞對(duì)稱(chēng)性生成帶隙的方法方面，將石墨烯加工成細(xì)帶狀、以及利用2層或3層石墨烯等方法也都被開(kāi)發(fā)了出來(lái)。Koratkar表示，“此次的方法具有低成本、無(wú)毒性以及帶隙調(diào)節(jié)非常簡(jiǎn)單”的優(yōu)點(diǎn)。
