OTPORNIK.info
Elektronika oko nas
Ads

Grafit kao poluprovodnik


Istraživači su otkrili da se grafit ponaša kao poluprovodnik pri velikim učestanostima. Rezultat ima fundamentalan značaj za buduće elektronske uređaje bazirane na ugljeniku, u kojima se obrađuju signali visokih učestanosti.

Nanomaterijali poput ugljenika poseduju jedinstvena svojstva, koja su dovela do prvih aplikacija u novim uređajima i senzorima. Ovi materijali su bazirani na uređenim, atomski tankim slojevima ugljeničnih atoma, na primer u formi jednog sloja koji se zove „grafen“, ili urolan u ugljenične nanocevi. Elektronska svojstva tih struktura su usko povezan sa grafitom, koji se sastoji od hrpe grafenskih listova.hot electrons carbon nanotube semiconductor

Uprkos intenzivnom istraživanju u prošlosti, fundamentalno ponašanje elektrona u ovom materijalu nije u potpunosti shvaćeno i još uvek je predmet rasprava.

Markus Brojsing (Markus Breusing), Klaus Ropers (Claus Ropers) i Tomar Elseser (Thomas Elsaesser), tri naučnika sa Maks-Born (Max-Born) Instituta u Berlinu sada istražuju ponašanje elektrona u tankim grafitnim filmovima u realnom vremenu.

U njihovom najnovijem izveštaju, oni su snimili dinamiku elektrona sa rezolucijom od samo 10 femtosekundi (jedan femtosekund je milioniti deo  milijarde sekunde). Elektroni su pobuđeni do njihovih visokih energetskih stanja sa ultrakratkim laserskim pulsevima i onda je praćen njihov povratak u ravnotežu. Pojedinačni koraci ovog procesa su privremeno rešeni, a trenutna distribucija elektrona u materijalu je identifikovana. U 30 femtosekundi, elektroni formiraju vrući gas sa temperaturama oko 2500°C, koji se hladi do oko 200°C u samo 500 femtosekundi. Energija disipirana u ovom procesu je prenešena na kristalnu rešetku. Nakon ovog procesa, elektroni se lagano vraćaju u njihova inicijalna stanja.

Po prvi put, studija pokazuje da na ultraktratkim vremenskim intervalima, grafit se ponaša kao poluprovodnik, poput silicijuma ili galijum arsenida, a ne poput metala.

Posmatrana dinamika ima značajne posledice na transport elektriciteta, poput toka struje kroz materijal na visokim učestanostima. Rezultat ima veliku važnost za buduće elektronske uređaje bazirane na ugljeniku.

Komentari su onemogućeni.