(PhysOrg.com) -- "Le graphène fait l'objet d'une attention et d'une recherche intenses depuis quelques années maintenant, " Philip Kim raconte PhysOrg.com . "Il y a des chercheurs qui pensent qu'il est possible que le graphène remplace le silicium en tant que semi-conducteur dans l'électronique."

Kim est scientifique à l'Université Columbia à New York. Il a travaillé avec Melinda Han et Juliana Brant pour essayer de trouver un moyen de faire du graphène un remplacement possible du silicium. Vers cette fin, ils ont cherché des moyens de surmonter certains des problèmes associés à l'utilisation du graphène comme semi-conducteur dans les appareils électroniques. Ils ont présenté quelques idées pour le transport d'électrons pour le graphène dans Lettres d'examen physique :"Transport d'électrons dans des nanorubans de graphène désordonnés."

« Le graphène a une grande mobilité, et moins diffusant que le silicium. Théoriquement, il est possible de réaliser des structures plus petites et plus stables au niveau nano que celles en silicium, ", dit Kim. Il souligne qu'à mesure que la taille de l'électronique continue de diminuer, l'intérêt de trouver des alternatives viables au silicium est susceptible d'augmenter. Le graphène est un bon candidat en raison de la grande mobilité électronique qu'il offre, sa stabilité à si petite échelle, et la possibilité que l'on puisse proposer différents concepts d'appareils pour l'électronique.

Il y a des problèmes avec le graphène, bien que. "Tout d'abord, le graphène n'a pas de bande interdite, et qui est essentiel pour le fonctionnement du dispositif semi-conducteur, ", fait remarquer Kim. "Précédemment, nous avons découvert que vous pouvez créer un écart énergétique en coupant le graphène en bandes, créer des nanorubans.. » Bien sûr, maintenant que les scientifiques peuvent utiliser des nanorubans pour créer un fossé énergétique, une nouvelle série de défis est apparue. « L'écart n'est pas aussi simple qu'on le pensait au départ. Nous avons de nouvelles complications à gérer maintenant dans la façon dont le gap énergétique se comporte. »

Kim et ses collègues ont découvert que les nanorubans ont un bord rugueux, créant plus de diffusion qu'ils ne le souhaiteraient. « Il y a un bon contrôle jusqu'au nanomètre, " il dit, "mais le contrôle n'est pas aussi précis au niveau atomique." Un autre problème est que les nanorubans reposent sur un substrat, ajoutant plus de désordre. « Notre article ici concerne principalement l'identification de ces problèmes, afin de mieux comprendre comment les nanorubans de graphène pourraient être utilisés à l'avenir, », insiste Kim. "Nous voulons comprendre la nature de l'écart énergétique afin que nous puissions peut-être concevoir des bords atomiques plus lisses et créer un meilleur substrat qui n'induit pas de potentiel de désordre."

Avec la connaissance de la façon de créer un écart énergétique avec les nanorubans de graphène disponibles, et avec certaines des propriétés de l'écart identifiées, il est possible de commencer à apporter des modifications. « J'espère qu'à l'avenir, nous pourrons peut-être utiliser le graphène pour concurrencer le silicium, ", dit Kim. « La grande mobilité du graphène en fait un bon candidat, et comme il est susceptible d'être plus stable à l'échelle nanométrique, il y a un vrai potentiel. Cependant, nous devons d'abord être en mesure de résoudre certains de ces autres problèmes. Mais nous sommes bien partis. »

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