12 October 2012

Plasmonische structuren kunnen elektronen in grafeen injecteren, zodat de bekende koolstofvariant de eigenschappen van een n-gedoteerde halfgeleider krijgt. Dat hebben onderzoekers van Rice University uitgedokterd en gepubliceerd in ACS Nano. Zij brachten nanoantennes aan op grafeen bestaande uit acht gouden schijfjes gearrangeerd in een cirkel rondom een grotere schijf. Wanneer deze nonameren met de juiste golflengte licht worden bestraald, genereren ze zogenaamde ’hete elektronen‘ en injecteren die in het grafeen. Lokaal krijgt grafeen daardoor een n-karakter.

Rice_grafeen
Nonameren houden op elektronen in grafeen te injecteren als het licht uit gaat.

Grafeen heeft een aantal eigenschappen waarvan halfgeleidermakers gaan watertanden, maar van zichzelf geen bandgap. Digitale transistoren van grafeen hebben daardoor geen duidelijke aan- en uit-stand. Wetenschappers zijn daarom al jaren bezig een kunstmatige bandgap te induceren. Dat blijkt op veel manieren te kunnen, bijvoorbeeld door gaatjes in het moleculaire kippengaas te schieten of door er atomen aan te laten adsorberen. Het bijzondere van de nieuwe vondst is dat de dotering heel eenvoudig om te keren is: je zet gewoon het licht uit.