您目前正在閱讀本文的設(shè)備誕生于硅革命。為了構(gòu)建現(xiàn)代電路，研究人員通過摻雜來控制硅的電流傳導(dǎo)能力，這是一個(gè)在電子曾經(jīng)存在的地方引入帶負(fù)電的電子或帶正電的“空穴”的過程。這允許控制電流，對(duì)于硅而言，涉及將其他可以調(diào)節(jié)電子的原子元素(稱為摻雜劑)注入其三維 (3D) 原子晶格。
然而，硅的 3D 晶格對(duì)于下一代電子產(chǎn)品來說太大了，包括超薄晶體管、用于光通信的新設(shè)備以及可以佩戴或植入人體的柔性生物傳感器。為了減輕重量，研究人員正在試驗(yàn)厚度不超過單片原子的材料，例如石墨烯。但是，經(jīng)過驗(yàn)證的摻雜 3D 硅的方法不適用于 2D 石墨烯，后者由單層碳原子組成，通常不會(huì)傳導(dǎo)電流。
研究人員沒有注入摻雜劑，而是嘗試在“電荷轉(zhuǎn)移層”上分層，以增加或拉出石墨烯中的電子。然而，以前的方法在其電荷轉(zhuǎn)移層中使用了“臟”材料。這些中的雜質(zhì)會(huì)使石墨烯摻雜不均勻并阻礙其導(dǎo)電能力。
現(xiàn)在，Nature Electronics 的一項(xiàng)新研究提出了一種更好的方法。由哥倫比亞大學(xué)的 James Hone 和 James Teherani 以及韓國成均館大學(xué)的 Won Jong Yoo 領(lǐng)導(dǎo)的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)描述了一種通過由低雜質(zhì)氧硒化鎢 (TOS) 制成的電荷轉(zhuǎn)移層摻雜石墨烯的清潔技術(shù).
該團(tuán)隊(duì)通過氧化另一種二維材料硒化鎢的單個(gè)原子層，生成了新的“清潔”層。當(dāng) TOS 層疊在石墨烯上時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)它使石墨烯上布滿了導(dǎo)電孔。通過在 TOS 和石墨烯之間添加一些硒化鎢原子層，可以對(duì)這些孔進(jìn)行微調(diào)，以更好地控制材料的導(dǎo)電性能。
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