Useful content

صنع العلماء أشباه الموصلات المثالية من الجرافين

click fraud protection

في سياق التجارب ، اكتشف العلماء أنه يمكن استخدام الجرافين لصنع أشباه موصلات مثالية مع زيادة نفاذية الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي.

ولهذا تحتاج فقط إلى لصقها بمادة أخرى ثنائية الأبعاد ، محققة من التنجستن والأكسجين والسيلينيوم. سيتم مناقشة هذا الاكتشاف وآفاقه الممتازة في هذه المادة.

AP Photo / تيد س. وارن
AP Photo / تيد س. وارن
AP Photo / تيد س. وارن

الجرافين وخصائصه الفريدة

كما تعلم ، الجرافين هو نوع خاص من الكربون ، وهو مادة بسمك ذرة واحدة. في الوقت نفسه ، ترتبط ذرات الكربون في الجرافين بهذه الطريقة ، في هيكل يشبه إلى حد كبير قرص العسل.

أظهرت التجارب اللاحقة على المادة أن الجرافين يحتوي على العديد ، سواء كان مفيدًا جدًا أو يتداخل مع استخدام هذه المادة في الإلكترونيات.

على سبيل المثال ، يفتقر الجرافين إلى "النطاق الممنوع" ، مما يمنع استخدامه كأشباه موصلات في الإلكترونيات الحديثة.

يحاول العديد من العلماء حول العالم القضاء على هذا النقص ، في محاولة لإضافة شوائب مختلفة إلى المادة. نعم ، هذا يسمح لك بتحويل الجرافين إلى أشباه موصلات ، لكن توزيع "المواد المضافة" غير متساوٍ للغاية.

لهذا السبب ، لا يمكن استخدام أشباه موصلات الجرافين التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة في الإنتاج الضخم للإلكترونيات نظرًا للتكاليف الباهظة لإنتاجها.

instagram viewer

طريقة بسيطة للحصول على أشباه موصلات الجرافين

التركيب البلوري المثالي للجرافين هو شبكة بلورية سداسية الشكل. المؤلف: AlexanderAlUS - العمل الخاص ، CC BY-SA 3.0 ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 11294534
التركيب البلوري المثالي للجرافين هو شبكة بلورية سداسية الشكل. المؤلف: AlexanderAlUS - العمل الخاص ، CC BY-SA 3.0 ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 11294534

قرر المهندسون في جامعة كولومبيا (الولايات المتحدة الأمريكية) السير في الاتجاه الآخر وقرروا دمج ورقة الجرافين مع مواد أخرى أحادية البعد ومعرفة ما سيحدث.

لذلك تم اتخاذ القرار بدمج الجرافين مع صفيحة مصنوعة من التنجستين والسيلينيوم والأكسجين. نتيجة لهذا الاندماج ، سجل العلماء تغيرًا في الخواص الكهربائية للجرافين.

داخلها ، تشكلت ما يسمى ب "الثقوب" (مناطق ذات شحنة موجبة) ، وهو أمر نموذجي لمواد أشباه الموصلات.

وكما أظهرت القياسات ، فقد تم توزيع هذه "الثقوب" بشكل مثالي على كامل منطقة التلامس بين مادتين أحاديتي البعد. بالإضافة إلى ذلك ، اتضح أنه من الممكن التحكم في كل من الخصائص وعدد "الثقوب" ببساطة عن طريق تغيير المسافة بين اللوحات.

وجد العلماء أيضًا أن أشباه موصلات الجرافين التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة أصبحت أيضًا أكثر قابلية للاختراق للأشعة تحت الحمراء والطيف المرئي للضوء.

شارك العلماء نتائج العمل المنجز على صفحات مجلة Nature Electronics.

تفتح الخصائص المكتشفة وبساطة الحصول على أشباه الموصلات من الجرافين آفاقًا واسعة لاستخدامها في مختلف مكونات أنظمة الاتصالات الضوئية وفي أجهزة الكمبيوتر الضوئية المستقبلية.

إذا أعجبتك المادة ، قم بتقييمها ولا تنس الاشتراك في القناة. شكرا لاهتمامكم!

التوت تجديد في 3 خطوات: فإن الحصاد يكون أكبر وأحلى!

التوت تجديد في 3 خطوات: فإن الحصاد يكون أكبر وأحلى!

إذا الحديقة الخاصة بك ينمو التوت، وتجديد شباب بوش سيكون "الانعاش" الحقيقي من النباتات. سوف التوت ...

اقرأ أكثر

الزجاج حصيرة: لجعل محيط مألوف حصرية

الزجاج حصيرة: لجعل محيط مألوف حصرية

مع تكنولوجيا مجربة وغير معقدة، يمكنك إنشاء أجواء أنيقة في الداخل، الذي سيكون مفاجأة لكم مع التفرد...

اقرأ أكثر

الهروب من المدينة: إعادة اختراع المنزلية للحصول على الإقامة الدائمة

الهروب من المدينة: إعادة اختراع المنزلية للحصول على الإقامة الدائمة

العديد من السكان في المناطق الحضرية، تعبت من صخب اليومي وصخب، والتفكير حول الانتقال من مدينة صاخب...

اقرأ أكثر

Instagram story viewer