1. Dopage : En introduisant des impuretés ou des dopants dans le réseau de graphène, ses propriétés électriques peuvent être modifiées. Par exemple, le dopage du graphène avec des atomes d’azote peut augmenter sa conductivité et le transformer en un semi-conducteur de type n, tandis que le dopage avec des atomes de bore peut créer un semi-conducteur de type p.
2. Ingénierie des contraintes : L'application d'une contrainte ou d'une contrainte mécanique au graphène peut modifier considérablement sa structure de bande électronique et donc ses propriétés électriques. En étirant ou en comprimant la feuille de graphène, la bande interdite peut être modifiée, entraînant des changements de conductivité et d'autres caractéristiques électriques.
3. Ingénierie des substrats : Le type de substrat sur lequel le graphène est cultivé ou transféré peut influencer ses propriétés électriques. Par exemple, placer du graphène sur un substrat avec une constante diélectrique ou une disposition atomique spécifique peut modifier la mobilité de son porteur et d'autres paramètres électriques.
4. Fonctionnalisation : La fonctionnalisation chimique du graphène avec divers groupes fonctionnels ou molécules peut modifier ses propriétés électriques. En attachant des groupes fonctionnels spécifiques, la structure électronique du graphène peut être modifiée, entraînant des modifications de la conductivité, de la bande interdite et d'autres caractéristiques électriques.
5. Confinement quantique : Le graphène peut être structuré en nanostructures, telles que des nanorubans ou des points quantiques, qui présentent des propriétés électriques uniques en raison des effets de confinement quantique. Ces nanostructures peuvent avoir des bandes interdites et des conductivités différentes par rapport au graphène vierge.
6. Effet de champ électrique : L'application d'un champ électrique perpendiculaire au plan du graphène peut induire une modification de sa concentration en porteurs et de sa conductivité. Cet effet est couramment observé dans les transistors à effet de champ (GFET) basés sur le graphène.
7. Effet de champ magnétique : Un champ magnétique peut également affecter les propriétés électriques du graphène en influençant le spin de ses porteurs de charge. Ce phénomène est connu sous le nom d’effet Hall quantique et peut être utilisé pour étudier les propriétés électroniques fondamentales du graphène.
En employant ces méthodes, les propriétés électriques du graphène peuvent être contrôlées avec précision et adaptées à des applications spécifiques en électronique, optoélectronique, stockage d'énergie et d'autres domaines.
