Профессор Дин провел исследование как постдокторант в Колумбийском университете, работающем с профессором Электротехники Кен Шепард и профессор Машиностроения Джеймс Хон, соавторы газеты. Новый метод, который был разработан, используя графен в качестве двумерной модели, привел к самому чистому графену, произведенному до настоящего времени.«У двумерных материалов, таких как графен, которые являются всего одним толстым атомом, могут быть свои электрические свойства, внешне измененные», сказал профессор Дин. «Однако, потому что материалы чрезвычайно чувствительны к окружающей среде, любое внешнее загрязнение быстро ухудшает работу».
Потребность защитить материал от загрязнения, все еще предоставляя электрический доступ была контрольно-пропускным пунктом к развитию основанных на графене технологий, добавил он. «Вступая в контакт только к 1D край графена, мы развивали существенно новый способ соединить наш 3D мир к этому захватывающему 2D миру, не нарушая его неотъемлемые свойства. Это фактически устраняет внешнее загрязнение и наконец позволяет графену показывать свой истинный потенциал в электронных устройствах».
«Наша новая геометрия контакта края обеспечивает более эффективный контакт, чем обычная геометрия без потребности в дальнейшей сложной обработке», добавил профессор Шепард. «Есть теперь еще много возможностей в преследовании и приложений устройства и чистой физики чистых систем».Исследователи полностью заключили в капсулу 2D графеновый слой в сэндвиче с тонкими кристаллами нитрида бора изолирования. Чтобы сделать это, они использовали новую технику, в которой лучший кристалл нитрида бора использовался, чтобы последовательно взять другие слои в стеке. «Эта техника полностью устранила любое загрязнение между слоями», отметил профессор Дин.Как только они создали стек, они запечатлели его, чтобы выставить край графенового слоя.
Тогда они испарились металл на край, чтобы создать электрический контакт. Вступая в контакт вдоль края, команда поняла 1D интерфейс между 2D активным слоем и 3D металлическим электродом.Даже при том, что электроны вошли только в 1D атомный край графенового листа, сопротивление контакта было удивительно низким, достигнув 100 Ом за микрон ширины контакта – стоимость, меньшая, чем, что, как правило, достигается для контактов в графеновой поверхности вершины.
Продолжая их сотрудничество, команда теперь работает над применением этих методов, чтобы развивать новые гибридные материалы механическим собранием и контактом края. Они планируют потянуть из всего номера люкс доступных 2D слоистых материалов, включая графен, нитрид бора, металл перехода dichalcogenides (TMDCs), окиси металла перехода (TMOs) и топологические изоляторы (ЭТО).
«С таким текущим исследованием, сосредоточенным на развитии новых устройств, объединяясь, выложил слоями 2D системы, возможное применение невероятно, от вертикально структурированных транзисторов, основанных на туннелировании устройств и датчиков, светочувствительных гибридных материалов, к гибкой и прозрачной электронике», добавил профессор Хон.