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Eletrônica

Defeito intencional pode criar eletrônicos menores e mais rápidos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/05/2010

Grafeno com nanofios unidimensionais supera dopagem eletrônica
Os defeitos funcionam como uma espécie de fio metálico quase-unidimensional, capaz de conduzir corrente elétrica por vias bem determinadas ao longo do grafeno.
[Imagem: Y. Lin]

Defeitos bem-vindos

Quando ouvimos a palavra defeito, tendemos a pensar que se trata de um problema a ser solucionado.

Mas no reino atômico do promissor grafeno, uma folha de carbono com apenas um átomo de espessura, defeitos podem ser a chave para a criação de uma nova geração de componentes eletrônicos muito superiores aos atuais.

Pesquisadores descobriram uma forma de adicionar não um defeito isolado, mas um longo defeito que, ao estender pela superfície do grafeno, cria nanofios que podem viabilizar a construção de transistores e outros componentes que venham substituir os atuais componentes de silício.

Dopagem eletrônica

Toda a eletrônica atual é fundamentada em um processo chamado dopagem, que consiste na adição de pequenas quantidades de um elemento em um elemento base, o silício em 99% dos casos.

Mas não é simples fazer isso com o grafeno. As tentativas feitas até agora não deram resultados consistentes ou funcionam apenas nas bordas das folhas de grafeno.

O grupo dos professores Matthias Batzill e Ivan Oleynik, da Universidade do Sul da Flórida, nos Estados Unidos descobriu uma forma de construir verdadeiras vias ao longo da estrutura "tela de galinheiro" do grafeno,

As vias, formadas por anéis octogonais e pentagonais de carbono, funcionam como uma espécie de fio metálico quase-unidimensional, capaz de conduzir corrente elétrica por vias bem determinadas ao longo do grafeno.

As vias no interior do grafeno poderão ser utilizadas como interconexões metálicas ou como componentes eletrônicos em escala atômica, feitos inteiramente de carbono, levando ao extremo o conceito da eletrônica orgânica.

Defeito na interface

Guiados pela teoria, os pesquisadores exploraram as propriedades de auto-organização de um substrato de níquel de um único cristal, e usaram a superfície metálica como uma base para sintetizar duas folhas de grafeno deslocadas entre si com precisão atômica.

Na interface onde as duas folhas se fundiram, elas naturalmente formaram um defeito na estrutura hexagonal do grafeno, formando os nanofios que ficam incorporados no próprio material.

Bibliografia:

Artigo: An extended defect in graphene as a metallic wire
Autores: Jayeeta Lahiri, You Lin, Pinar Bozkurt, Ivan I. Oleynik, Matthias Batzill
Revista: Nature Nanotechnology
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1038/nnano.2010.53






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