Les nanostructures à base de carbone sont des matériaux prometteurs pour la nanoélectronique. Cependant, être convenable, ils devraient souvent être formés sur des surfaces non métalliques, ce qui a été un défi jusqu'à maintenant. Des chercheurs de la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) ont trouvé une méthode pour former des nanographenes sur des surfaces d'oxyde métallique. Leurs recherches, menée dans le cadre du centre de recherche collaboratif 953—Synthetic Carbon Allotropes financé par la German Research Foundation (DFG), est maintenant publié dans la revue Science .

Bidimensionnel, souple, Résistant aux déchirures, poids léger, et polyvalent sont toutes des propriétés qui s'appliquent au graphène, qui est souvent décrit comme un matériau miracle. En outre, cette nanostructure à base de carbone possède des propriétés électriques uniques qui la rendent attrayante pour les applications nanoélectroniques. Selon sa taille et sa forme, Le nanographène peut être conducteur ou semi-conducteur, propriétés essentielles pour une utilisation dans les nanotransistors. Grâce à sa bonne conductivité électrique et thermique, il pourrait aussi remplacer le cuivre (qui est conducteur) et le silicium (qui est semi-conducteur) dans les futurs nanoprocesseurs.

Nouveau :Nanographène sur oxydes métalliques

Le problème :Pour créer un circuit électronique, les molécules de nanographene doivent être synthétisées et assemblées directement sur une surface isolante ou semi-conductrice. Bien que les oxydes métalliques soient les meilleurs matériaux à cet effet, contrairement aux surfaces métalliques, la synthèse directe de nanographènes sur des surfaces d'oxyde métallique n'est pas possible car ils sont considérablement moins réactifs chimiquement. Les chercheurs devraient effectuer le processus à haute température, ce qui conduirait à plusieurs réactions secondaires incontrôlables. Une équipe de scientifiques dirigée par le Dr Konstantin Amsharov de la Chaire de chimie organique II a maintenant développé une méthode de synthèse de nanographenes sur des surfaces non métalliques, c'est-à-dire des surfaces isolantes ou des semi-conducteurs.

Tout est dans le lien

La méthode des chercheurs consiste à utiliser une liaison carbone fluor, qui est la liaison carbone la plus forte. Il est utilisé pour déclencher un processus à plusieurs niveaux. Les nanographènes souhaités se forment comme des dominos par cyclodéhydrofluoration à la surface de l'oxyde de titane. Toutes les liaisons carbone-carbone « manquantes » sont ainsi formées les unes après les autres dans une formation qui ressemble à une fermeture éclair en train de se fermer. Cela permet aux chercheurs de créer des nanographenes sur oxyde de titane, un semi-conducteur. Cette méthode leur permet également de définir la forme du nanographene en modifiant l'arrangement des molécules préliminaires. De nouvelles liaisons carbone-carbone et, finalement, des nanographenes se forment là où les chercheurs placent les atomes de fluor. Pour la première fois, ces résultats de recherche démontrent comment des nanostructures à base de carbone peuvent être fabriquées par synthèse directe sur les surfaces de surfaces semi-conductrices ou isolantes techniquement pertinentes. « Cette innovation révolutionnaire offre un accès simple et efficace à des nanocircuits électroniques qui fonctionnent vraiment, qui pourrait réduire la microélectronique existante à l'échelle nanométrique, ' explique le Dr Amsharov.