(PhysOrg.com) -- "Le graphène offre de nombreuses applications potentielles intéressantes pour la nanoélectronique, " raconte Florian Banhart PhysOrg.com , "mais il n'y a pas de bande interdite. C'est un problème bien connu. Sans bande interdite, la commutation selon les besoins dans les appareils électroniques est difficile."
Banhart, scientifique à l'Université de Strasbourg à Strasbourg, La France, pense qu'il existe une solution à ce problème. « Tout le monde essaie de résoudre ce problème, essayer de créer différentes propriétés afin de créer une bande interdite. Notre solution est le dopage avec des atomes métalliques attachés à des défauts reconstruits dans le graphène. »
Travaillant avec Ovidiu Cretu et Julio Rodríguez-Manzo à l'Université de Stasbourg, et avec Arkady Krasheninnikov à l'Université d'Helsinki, Risto Nieminen à l'Université Aalto en Finlande et Litao Sun à l'Université du Sud-Est à Nanjing, Chine, Banhart a développé une méthode pour modifier les propriétés du graphène. Les travaux du groupe sont publiés dans Lettres d'examen physique :« Migration et localisation d'atomes métalliques sur du graphène tendu. »
« L'idée est de pouvoir attacher quelque chose à la surface du graphène, modifier certaines propriétés pour obtenir une bande interdite, », explique Banhart. En créant des défauts reconstruits, nous pouvons améliorer l'activité du graphène et attacher fermement les atomes de métal, produisant peut-être une bande interdite.
Banhart et ses collègues ont créé des couches de graphène qui ont ensuite été endommagées. "Nous avons utilisé un faisceau d'électrons pour endommager le graphène, ", dit Banhart. « Pour ce papier, nous avons utilisé des atomes de tungstène pour se lier au graphène. Les défauts que nous avons créés ont permis aux atomes de tungstène d'être piégés par les défauts, créer des liens stables.
Les défauts reconstruits augmentent l'activité observée dans le graphène, rendant possible la liaison à d'autres atomes. « La surface du graphène est normalement plutôt inerte, " Banhart explique, « mais des défauts tels que des anneaux pentagonaux ou heptagonaux renforcent son activité. Nous avons vu une activité chimique accrue avec le graphène.
Même si Banhart et ses collègues espèrent que ce travail conduira à la création éventuelle de dispositifs nanoélectroniques à base de graphène, il souligne qu'ils n'ont pas été en mesure de montrer des preuves définitives de la création de bandes interdites. « Il n'y a aucune preuve que nous ayons créé un écart de bande, " avoue-t-il. « Mais peut-être que le tungstène n'est pas idéal. Nous l'avons utilisé car il est grand, et facile à voir au microscope électronique lorsqu'il est piégé par le graphène.
Banhart dit que le tungstène a atteint son objectif, montrant qu'il est possible d'attacher des atomes métalliques au graphène à l'aide de défauts à la surface du graphène. Il souligne également que leurs travaux récents montrent qu'il est possible d'utiliser cette technique pour modifier localement les propriétés du graphène. "Nous avons montré que notre méthode pourrait être utilisée à l'avenir pour mieux contrôler les propriétés électroniques du graphène."
La prochaine étape consiste à essayer de piéger d'autres atomes en utilisant des défauts dans le graphène. Banhart aimerait également faire plus de tests sur les propriétés électroniques du graphène dopé de cette manière. « Ce serait bien de faire plus de tests de graphène, " dit-il. "Avec plus d'expériences, nous devrions pouvoir commencer à modéliser plus précisément la structure électronique du graphène. Une fois que nous comprenons mieux les propriétés du graphène, nous devrions pouvoir mieux les manipuler pour obtenir une bande interdite, et pour que nous puissions les utiliser dans des dispositifs nanoélectroniques.
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