Gracias al uso de una técnica láser se ha conseguido otorgar más flexibilidad para aprovechar las propiedades grafeno, debido a que no conduce la electricidad por cuenta propia no podían explotarse hasta ahora.
Para ser realmente útil en microelectrónica, el grafeno debería tener una corriente eléctrica que pueda encenderse y apagarse, como si lo hacen otros materiales como el silicio que conforma millones de transistores en un chip. Este cambio entre encendido y apagado crea cadenas de 0 y 1 que una unidad de computación utiliza para procesar la información.
Para poder salvar esa limitación que el grafeno presenta, los investigadores de la Universidad de Purdue utilizan una técnica de láser para hacer una estructura que permite al grafeno un flujo de corriente eléctrica continua.
Esta estructura es la “banda de separación”. Los electrones, para poder convertirse en electrones, necesitan saltar esta brecha, lo que los convierte en elementos capaces de transportar corriente eléctrica. Pero el grafeno no dispone de una brecha de banda.
Los investigadores de Esta universidad han creado y ampliado la brecha de banda en el grafeno a 2,1 voltios lo que supone todo un récord. Para funcionar como un buen semiconductor, el intervalo de banda debería ser de 0,5 electronvoltios.
“Esta es la primera vez que un esfuerzo ha logrado brechas de banda tan altas sin afectar al grafeno, como por ejemplo mediante el dopaje químico. Simplemente hemos tensado el material”, dijo Gary Cheng, profesor de ingeniería industrial en Purdue.
Ahora gracias a este intervalo de banda permite que los materiales semiconductores cambien una corriente eléctrica, dependiendo de si sus electrones son empujados a través del intervalo de banda.
Según estos investigadores, llegar a superar los 0,5 voltios electrónicos libera muchísimo más potencial para el grafeno en los dispositivos electrónicos de las próximas generaciones.
“Los investigadores en el pasado abrieron la brecha de la banda simplemente estirando el grafeno, pero el estiramiento solo no aumenta mucho la brecha de la banda. Es necesario cambiar la forma del grafeno de forma permanente para mantener abierta la brecha de la banda”, dijo Cheng en un comunicado.
Este investigador no solo mantuvo la banda abierta, sino que también ajustó el ancho de brecha de 0 a 2,1 voltios, dando a los fabricantes la posibilidad de usar propiedades del grafeno en función de lo que quieran que haga el material.
Los investigadores consiguieron que la brecha de la banda sea permanente en el grafeno usando la técnica impresión por impacto láser.
En este estudio los investigadores utilizaron un láser para crear impulsos de ondas de choque que penetraron en una hoja subyacente de grafeno. El amortiguador láser somete el grafeno a un molde similar a una zanja, y lo moldea permanentemente ajustando la potencia del láser al espacio de banda.
