Grafen ve boron nitrit, birbirine pürüzsüz tutunarak, komplike devreleri bir kaç nanometre kalılığında yapmayı mümkün kılıyor.
Cornell Üniversitesi araştırmacıları, elektronik devrelerin bir kaç nanometre kalınlığına kadar incelerek minyatürleşme sürecine katkıda bulunmak üzere çalışıyorlar. Geçen hafta Nature Dergisinde elektronik devre parçalarını, tek bir atom kalınlığında üretmek üzere bir teknik önerisi yayınladılar. Bu teknikle üretilen devreler esnek, trnasparan ve olabileceğin en incesi. Bu devreleri bir araya getirerek yapılabilecek komplike devreler bile, üç boyutlu, ancak yine de bugünkilerden çok daha ince olacak.
Üretim tekniği, bakır çözeltisi üzerinden kimyasal buharlaşma ile grafen katmanı oluşturma şeklinde özetlenmiş. Litografi ile istenmeyen grafen kısımlar kazınıyor ve boş kısımlara ikinci bir malzeme yerleştiriliyor. Bu ikinci katman elektronik olarak birinciden ayrı, ancak mekanik olarka bağlı oluyor. Araştırma ekibinin söylediğine göre bu ikinci malzemenin grafenin sınırları civarında oluşturulması, grafenin yapısını ve elektrik iletim özelliklerini değiştirmiyor. Cornell bilim adamları, birinci katman grafenin etrafına hegzagonal boron-nitrit yerleştirerek tek atom kalınlığında yalıtkan, ya da kimyasal modifikasyondan geçmiş grafen yerleştirerek n-tipi yarı iletken oluşturabileceklerini göstermişler.
Hibrit malzemelerin elektrik özellikleri incelendiğinde, boron-nitritin, komşu grafen bölgeleri arasında yalıtkan görevi gördüğü ve daha önemlisi, bu bölgelerin iki boyutlu karbon’un elektrik özelliklerini taşıdığı görülmüş. Grafen ve boron nitrit bölgelerini biribirini takibeder şekilde yerleştirerek bir kablo dizisi yapmak da mümkün.
Araştırma ekibinden Mark P. Levendorf, moleküler yapıların geometrik şekiller gibi gözüktüğü 10 nanometre çözünürlükte bile farklı malzemelerin kesiştiği noktalarda gözle görülebilir bir kesintinin olmadığını söylüyor. Bu pürüzsüz birleşme ise, yüksek derecede reaktif ortam gerektiriyor. Zira düşük reaktivitede boron-nitrit, değil grafenle kendisiyle bile pürüzsüz bağlanmıyor. Farklı tipte grafenler ya da grafen boron-nitrit arasındaki sınırdaki elektrik direnci de minimal düzeyde.
Şimdi bu tekniğin atomik seviyede detaylı incelemesi yapılırken, tek bir katman içinde kullanılabilecek malzeme cinsi de genişletilmeye çalışılıyor. Örneğin p-tipi grafeni ekleyerek bir atom kalınlığında p-n jonksiyonu yapılmaya çalışılıyor. Incenecek malzemeler arasında öncelikli olanı da, grafenden farklı oalrak kendi kışak açıklığı bulunan ve transistöre çevirilmesi daha kolay olan molibdenum disulfat.
İncelikle beraber esneme kabileti ve iyileşen mekanik özellikler söz konusu olduğu için Cornell’de yapılan bu çalışmanın ciddi yararlar sağlayacağı açık.
Adaptasyon: http://spectrum.ieee.org/semiconductors/nanotechnology/flexible-transparent-atomthick-electronics