Grafeenia koskeva tutkimus raportoi tiheästi uusista innovaatioista, joista monesta näyttää tulevan konkreettista hyötyä elektroniikka-alalle. Nyt korealaisen UNIST-yliopiston tutkijaryhmä on luonut tekniikkaa, joka parantaa merkittävästi perinteisten Schottky-diodien suorituskykyä.
Korealaistutkijta ovat selvittäneet metallin ja puolijohteen rajapintaan liittyvän ongelman, joka on ollut ratkaisematta lähes 50 vuotta. Löydös on herättänyt runsaasti huomiota tiedeyhteisössä.
Työssään tutkijat loivat uudenlaisen diodin, jossa grafeeni lisättiin metallin ja puolijohteen väliseen kerrokseen. Tämä uuden tekniikan odotetaan merkittävästi edistävän pitkän aikavälin ongelman ratkaisua puolijohdeteollisuudessa.
Schottky-diodi on yksi vanhimmista elektroniikan puolijohdekomponenteista. Se muodostuu puolijohteen ja metallin liitoksesta. Tähän asti on ollut mahdotonta tuottaa ihanteellinen diodi, koska satunnaisista atomien sekoittumisista pitkin kahden materiaalin välistä rajapintaa johtuen vuotovirta kasvaa nopeasti.
Tutkimustyössä professori Kibog Park ratkaisi ongelman sijoittamalla grafeenikerroksen metallin ja puolijohteen väliin. Tulokset osoittivat, että yksikerroksisen grafeenin lisäyksellä sekoittuvien atomien ilmiö lähes häviää ja toiminnalliset ominaisuudet vastaavat hyvin teoreettisia ennusteita.
- Grafeenikerroksesta koostuvalla hiiliatomien välisellä tilalla on suuri kvanttimekaaninen elektronitiheys eivätkä atomit voi kulkea sen läpi. Siksi lisäämällä grafeenikerroksen metallin ja puolijohteen väliin on mahdollista voittaa väistämätön atomien diffuusion ongelma, selventää professori Park.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 21.2.2017
