Des chercheurs de la North Carolina State University ont développé une technique pour convertir l'oxyde de graphène réduit (rGO) chargé positivement (type p) en rGO chargé négativement (type n), créer un matériau en couches qui peut être utilisé pour développer des transistors à base de rGO destinés à être utilisés dans des appareils électroniques.

"Le graphène est extrêmement conducteur, mais n'est pas un semi-conducteur; l'oxyde de graphène a une bande interdite comme un semi-conducteur, mais ne se comporte pas bien du tout - nous avons donc créé rGO, " dit Jay Narayan, John C. Fan Distinguished Chair Professor of Materials Science and Engineering à NC State et auteur correspondant d'un article décrivant le travail. "Mais rGO est de type p, et nous devions trouver un moyen de créer un rGO de type n. Et maintenant nous l'avons pour la prochaine génération, appareils électroniques bidimensionnels.

Spécifiquement, Narayan et Anagh Bhaumik – un doctorat étudiant dans son laboratoire – a démontré deux choses dans cette étude. D'abord, ils ont pu intégrer rGO sur des plaquettes de saphir et de silicium - sur l'ensemble de la plaquette.

Seconde, les chercheurs ont utilisé des impulsions laser de haute puissance pour perturber les groupes chimiques à intervalles réguliers à travers la plaquette. Cette perturbation a déplacé les électrons d'un groupe à l'autre, convertir efficacement le rGO de type p en rGO de type n. L'ensemble du processus est effectué à température et pression ambiantes à l'aide d'impulsions laser nanosecondes haute puissance, et se termine en moins d'un cinquième de microseconde. Le recuit par rayonnement laser fournit un degré élevé de contrôle spatial et de profondeur pour créer les régions de type n nécessaires pour créer des dispositifs électroniques bidimensionnels basés sur des jonctions p-n.

Le résultat final est une plaquette avec une couche de rGO de type n sur la surface et une couche de rGO de type p en dessous.

C'est critique, parce que la jonction p-n, où les deux types se rencontrent, C'est ce qui rend le matériau utile pour les applications de transistors.

Le papier, "Conversion de l'oxyde de graphène réduit de type p en n par recuit laser à température et pression ambiantes, " est publié dans le Journal de physique appliquée .