(Phys.org)—En route vers la création d'appareils électroniques de plus en plus petits, le silicium bloque le passage en limitant la petitesse des composants électroniques qui peuvent être construits avec. Une voie prometteuse a été trouvée en utilisant le carbone à la place et son étude a abouti à un domaine en croissance rapide. Dans un ouvrage publié en ACS Nano , à l'aide d'outils dont ceux du Centre de rayonnement synchrotron, les scientifiques ont mis au point un procédé pour faire un jamais-vu, atomiquement mince, matériau composite contenant des couches ordonnées de graphène et des nanocristaux de monoxyde de graphène.
Graphène, composé d'une fine couche atomique de carbone, n'a pas en soi les propriétés nécessaires qui se prêtent à une utilisation dans la nanoélectronique moderne. Pour y parvenir, d'autres éléments doivent être ajoutés au mélange. Lorsque l'oxygène est ajouté chimiquement au graphène, par exemple, une propriété appelée la bande interdite est créée. La bande interdite détermine la conductivité électrique d'un matériau, un facteur important dans la création d'appareils électroniques utiles. Cependant, à ce stade, le mélange est un arrangement désorganisé d'atomes, et entraîne de mauvaises propriétés électroniques, y compris la bande interdite. Pour cette raison, il ne peut être utilisé que dans des appareils électroniques de base tels que les supercondensateurs, capteurs, et des électrodes conductrices transparentes flexibles.
Dans cette publication, les chercheurs décrivent une méthode de recuit (chauffage) du mélange de graphène et d'oxygène résultant en une structure atomique jusque-là inobservée. Il est composé de couches de graphène pauvre en oxygène prises en sandwich entre des couches de graphène riche en oxygène (oxyde de graphène).
Dans l'image, le nombre d'anneaux correspond à la complexité des différentes structures du composé Graphène-Oxyde (G-O). Le côté gauche de l'image correspond au composé G-O avant recuit (chauffage). Le côté droit de l'image, correspondant au composé après recuit, montre des anneaux supplémentaires indiquant une structure plus complexe et ordonnée.
Les scientifiques ont déterminé que la nouvelle structure à base de carbone est prometteuse, leur permettant de l'adapter en créant, par exemple, "bandes interdites" idéales pour une utilisation dans des dispositifs nanoélectroniques tels que des capteurs, transistor, et dispositifs optoélectroniques.
