Grafeenil, \u00fche aatomkihi paksusel meek\u00e4rje struktuuriga s\u00fcsiniku v\u00f5restikul on potentsiaali leida tulevikus kasutust raadiotes, arvutites, telefonides ning muudes elektroonikaseadmetes. Kuid selle rakendamist takistab fakt, et pool-metallilisel grafeenil puudub keelutsoon, mist\u00f5ttu ei saa seda h\u00e4sti kasutada kui pooljuhti, et v\u00f5imendada v\u00f5i l\u00fclitada elektroonilisi signaale.<\/p>\n
Kuigi grafeenlehekesi nanoribadeks l\u00f5igates v\u00f5ib tekitada suurema keelutsooni ning seel\u00e4bi seadmete t\u00f6\u00f6v\u00f5imet parandada, on nanoribadest valmistatud seadmetel t\u00fc\u00fcriv vool piiratud ning praktikas oleks selliste seadmete konstrueerimiseks tarvis toota suures koguses tihedasti \u00fcksteise k\u00f5rvale asetatud nanoribade komplekte. Selline protsess on aga veel saavutamata.<\/p>\n
UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science’<\/strong>i tehnika ning materjaliteaduse professor Yu Huang<\/strong> on aga koost\u00f6\u00f6s oma uurimisgrupi ja <\/strong>UCLA keemiaprofessori Xiangfeng Duan<\/strong>‘iga grafeeniga seotud v\u00e4ljakutsetele ehk uue lahenduse leidnud.<\/p>\n Ajakirja Nature Nanotechnology <\/em>m\u00e4rtsikuises v\u00e4ljaandes ilmuvas artiklis kirjeldab Huang<\/strong>‘i t\u00f6\u00f6r\u00fchm uue grafeenist koosneva nanostruktuuri \u2013 grafeen-nanov\u00f5rgu(GNM<\/strong>) \u2013 valmistamist. Uus struktuur v\u00f5imaldab tekitada suures grafeenlehes keelutsooni, et luua v\u00e4ga \u00fchtlane ja \u00f5huke pooljuhtkiht, mida on v\u00f5imalik t\u00f6\u00f6delda standardsete pooljuhtt\u00f6\u00f6tlus meetoditega.<\/p>\n ,,Nanov\u00f5rgu valmistamiseks tuleb grafeenkihti(desse) torgata tihedasti \u00fcksteise k\u00f5rval paiknevate ridadena augud, kasutatades \u00f5hukest isevalmistatud kopol\u00fcmeerist kilet kui katvat \u0161ablooni,\u201d lausus Huang.<\/p>\n Nanov\u00f5rgul v\u00f5ib olla erinevaid perioodilisusi, see t\u00e4hendab kaugusi kahe k\u00f5rvutiasetseva nanoaugu keskpunktide vahel. Minimaalne kaugus kahe naaberaugu servade vahel on aga k\u00f5igest 5 nanomeetrit<\/strong>.<\/p>\n V\u00f5imalus ise valida nanov\u00f5rgu perioodilisust ning kaugust kahe naaberaugu servade vahel on nanov\u00f5rgu elektrooniliste omaduste reguleerimise osas v\u00e4ga oluline, sest laengute kandmise omadused s\u00f5ltuvad paljuski kriitilise voolu trajektooride arvust ning laiusest.<\/p>\n Huang<\/strong>‘i t\u00f6\u00f6r\u00fchm on selliseid nanov\u00f5rke pooljuhtkanalitena kasutades demonstreerinud toatemperatuuril funktsioneerivaid transistoreid, mis suudavad kannatada ligi 100 korda suuremaid voolutugevusi kui \u00fcksikutest grafeen-nanoribadest koosnevad seadmed, kuid millede sisse-v\u00e4ljal\u00fclitussuhted on v\u00f5rreldavad. Sisse-v\u00e4ljal\u00fclitussuhe on suhe voolude vahel, mis l\u00e4bivad seadet kui see on kas sisse v\u00f5i v\u00e4lja l\u00fclitatud. \u00dcldjuhul n\u00e4itab see \u00e4ra kui efektiivselt on v\u00f5imalik transistorit sisse ja v\u00e4lja l\u00fclitada.<\/p>\n Teadlased demonstreerisid ka, et varieerides kaugust kahe k\u00f5rvutiasetseva nanoaugu servade vahel on v\u00f5imalik sisse-v\u00e4ljal\u00fclitussuhet muuta.<\/p>\n ,,Grafeen-nanov\u00f5rgu abil on v\u00f5imalik lahendada mitmeid kriitilisi probleeme seoses grafeeniga, samuti kaovad \u00e4ra mitmed tootmisega seotud k\u00fcsimused,,\u201d \u00fctles Huang<\/strong>. ,,Seoses hiljutiste edusammudega grafeeni ‘kasvatamisel’ suurem\u00f5\u00f5tmelisele alusmaterjalile on nanov\u00f5rgu kontseptsioonil potentsiaali teha v\u00f5imalikuks \u00fchtlane ja \u00f5huke pooljuhtkiht, mida oleks v\u00f5imalik kasutada integreeritud seadmete ning vooluringide tootmiseks, kus seadme m\u00f5\u00f5tmeid ning juhtivusvoolu suurust on v\u00f5imalik eelistuste kohaselt muuta.<\/p>\n ,,Seega on grafeen-nanov\u00f5rgu kontseptsioon teerajajaks grafeeni praktilistele rakendustele pooljuhtmaterjalina tuleviku elektroonikaseadmetes. Grafeen-nanov\u00f5rgu ainulaadne struktuur ning elektroonilised omadusted v\u00f5ivad tulevikus avada uksed ka uutele v\u00f5imalustele \u00fclitundlike biosensorite ning j\u00e4rgmise spintroonika( http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Spintronics<\/a> ) generatsiooni vallas, alustades magnetsensoritest ja l\u00f5petades m\u00e4luseadmetega,\u201d \u00fctles ta.<\/p>\n