Mirakelmaterialet grafen får ny kusin

2013-04-15 12:29  
Germanane. Foto: Joshua Goldberger

Medan mirakelmaterialet grafen är kol med bara en atoms tjocklek består dess kusin germanane av germaniumatomer. Det nya materialet har en rad fördelar.

Med en ny metod har forskare lyckats framställa ett lager av halvledaren germanium med en atoms tjocklek, det vill säga en motsvarighet till grafen. Och liksom grafen har det nya materialet som kallas germanane en rad intressanta egenskaper.

En av fördelarna är hög elektronrörlighet, alltså att elektronerna i sig själva rör sig fortare än i många andra material. Rörligheten ska vara fem gånger större än i vanligt germanium och tio gånger större än i kisel.

Detta anses göra materialet särskilt lämpligt för att kunna åstadkomma ännu mindre transistorer än i dag.

En annan fördel är att germanane till skillnad från konventionellt germanium eller kisel har ett så kallat direkt bandgap. Det betyder att enstaka atomer direkt kan ta upp eller sända ut en foton, vilket gör det mycket användbart i optoelektronik, exempelvis fotoceller med hög verkningsgrad.

Det är forskare vid Ohio State University som utvecklat den nya metoden. Problemet har varit att germanium med en atoms tjocklek är instabilt.

Forskarna har därför skyddat de atomtjocka lagren av germanium med skyddslager av kalcium. Kalciumatomerna har sedan sköljts bort samtidigt som väteatomer bundits till germaniumatomerna. Väteatomerna gör att det nya materialet är kemiskt mer stabilt än kisel. Det oxiderar till exempel inte om det utsätts för syre eller vatten.

Halvledaren germanium användes när de första transistorerna utvecklades på 1940-talet.

Forskarnas resultat är publicerade i tidskriften ACS Nano.

Mats Lewan

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt