Technieuws

Grafeen: synthetici nog altijd aan zet

Paul van Gerven
Leestijd: 2 minuten

Gedreven door toepassingen in de elektronica staat grafeen onverminderd in de belangstelling van de onderzoeksgemeenschap. Drie ontwikkelingen in de recente onderzoeksgeschiedenis van het ’wondermateriaal‘ trekken de aandacht: een Amerikaanse start-up die er elektrodes voor condensatoren mee wil maken, een synthesemethode die zicht biedt op ’plakken‘ grafeen ter grootte van een wafer, en een halfgeleidend broertje van grafeen.

Om met de laatste ontwikkeling te beginnen: grafaan ontstaat wanneer grafeen wordt blootgesteld aan een waterstofplasma. Dat ontdekte een internationaal samenwerkingsverband waarin de Radboud Universiteit Nijmegen is vertegenwoordigd. Alle koolstofatomen binden daarbij een waterstofatoom, die afwisselend boven en onder het vlak uitsteken. De koolstofatomen nemen daarbij een vergelijkbare positie aan als in diamant, een isolerend materiaal met een zeer grote band gap. In grafaan valt de band gap echter af te regelen via de hoeveelheid gebonden waterstof.

Het is dus mogelijk een halfgeleidende versie van grafeen te maken. Dat was nou net wat er nog aan ontbrak. Zuiver grafeen heeft geen band gap, zodat je er ook geen transistor op kunt baseren – die zou je immers nooit aan en uit kunnen zetten. Een andere mogelijkheid is om het grafeen in uiterst smalle reepjes te snijden, maar een gecontroleerde reactie met waterstof (hydrogenering) lijkt veel praktischer. Door een stukje grafeenwafer onbehandeld te laten, ontstaat een uitstekende geleider (voor de interconnecties), terwijl partiële en volledige hydrogenering respectievelijk een halfgeleider (voor de transistoren) en een isolator geven (voor de isolerende lagen tussen de verschillende onderdelen).

This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one and enjoy all the benefits.

Login

Related content