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Nanocircuitos flexibles se pueden generar con calor

El silicio sigue siendo el material de elección para los “chips” de ordenador, pero las propiedades electrónicas que lo hacen tan atractivo comienzan a desvanecerse al precisar reducir sus dimensiones muy por debajo de unos pocos cientos de nanometro. El grafeno, sin embargo – una hoja de dos dimensiones de los átomos de carbono dispuestos en una nido de abeja-red como – sigue llevando a cabo sus funciones con escasa pérdida de calor en menores dimensiones, que le hace un candidato probable para suceder a la microelectrónica de silicio.

Pero no es suficiente para que el grafeno conducir bien la electricidad, sino que también debe ser semiconductor. El corte del grafeno en “nanoribbons”, cada uno tan sólo 10 nanómetros de ancho, lo hace posible. En 2007, dichos nanoribbons fueron usados para transistores de garfeno eficaces. Cortar grafeno en nanoribbons de una anchura estándar es difícil usando métodos químicos convencionales, y también incluso con alternativas creativas – tales como cortar los nanotubos de carbono a lo largo y entonces desenrrolarlos – puede ser difícil de controlar.

Ahora Paul Sheehan de la US Naval Research Laboratory en Washington DC (EE.UU.) y Elisa Riedo del Georgia Institute of Technology en Atlanta han desarrollado una alternativa al corte: “escriben” nanoribbons directamente sobre las láminas de carbono.

Líneas calientes

Sheehan y Riedo comenzaron con una hoja de óxido de grafeno – un aislante eléctrico – en lugar de grafeno. Se calienta la punta de un pequeño dispositivo utilizado para microsocopía de fuerza atómica (AFM) a temperaturas entre 100 y 1000 ° C, entonces se movió sobre la superficie de óxido de grafeno. La punta caliente proporcionan suficiente energía para liberar a la mayoría de los átomos de oxígeno de la red, dejando rastros de grafeno casi puro en su estela.

“Usted acaba de escribir su línea”, dice Sheehan. “ “Es el dibujo.”

Las líneas de 12 nanómetros de ancho es hasta 10000 veces más conductora que el óxido de grafeno que la rodea, lo que les permite actuar como “cables” eléctricos. Las impurezas de oxígeno todavía permanecen conectadas a las líneas de los “cables “para semiconductores a pesar de ser ligeramente más anchos que el límite de semiconductores de grafeno puro.

Riedo dice que la técnica no sólo aporta un mayor control sobre la posición y las propiedades de nanoribbons, sino que también es relativamente fácil y barata de ejecutar. “Esto es algo que usted puede hacer en el aire con un AFM estándar”, dice.

Sheehan dice que la facilidad y control que ofrece la técnica de óxido de grafeno podría hacerle un buen material para prototipos de nanocircuitos, llamándola “placa universal ” para la nanoelectrónica.

Yanwu Zhu de la Universidad de Texas en Austin, quien no estuvo involucrado con la investigación, afirma que la nueva técnica podría ser útil y se suma al creciente número de maneras de crear y manipular nanoribbons de grafeno.

Referencia de la publicación: Science, DOI: 10.1126/science.1188119

Fuente: NewScientist

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