研究人员更接近于控制二维石墨烯

您目前正在阅读本文的设备诞生于硅革命。为了构建现代电路，研究人员通过掺杂来控制硅的电流传导能力，这是一个在电子曾经存在的地方引入带负电的电子或带正电的“空穴”的过程。这允许控制电流，对于硅而言，涉及将其他可以调节电子的原子元素(称为掺杂剂)注入其三维 (3D) 原子晶格。

然而，硅的 3D 晶格对于下一代电子产品来说太大了，包括超薄晶体管、用于光通信的新设备以及可以佩戴或植入人体的柔性生物传感器。为了减轻重量，研究人员正在试验厚度不超过单片原子的材料，例如石墨烯。但是，经过验证的掺杂 3D 硅的方法不适用于 2D 石墨烯，后者由单层碳原子组成，通常不会传导电流。

研究人员没有注入掺杂剂，而是尝试在“电荷转移层”上分层，以增加或拉出石墨烯中的电子。然而，以前的方法在其电荷转移层中使用了“脏”材料。这些中的杂质会使石墨烯掺杂不均匀并阻碍其导电能力。

现在，Nature Electronics 的一项新研究提出了一种更好的方法。由哥伦比亚大学的 James Hone 和 James Teherani 以及韩国成均馆大学的 Won Jong Yoo 领导的跨学科研究团队描述了一种通过由低杂质氧硒化钨 (TOS) 制成的电荷转移层掺杂石墨烯的清洁技术.

该团队通过氧化另一种二维材料硒化钨的单个原子层，生成了新的“清洁”层。当 TOS 层叠在石墨烯上时，他们发现它使石墨烯上布满了导电孔。通过在 TOS 和石墨烯之间添加一些硒化钨原子层，可以对这些孔进行微调，以更好地控制材料的导电性能。

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