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Quebra de ligações e engenharia de GAP de energia de folhas de grafeno crescidas epitaxialmente em carbeto de silício: cálculos ab-initio

Processo: 09/14404-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2009
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2011
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Adalberto Fazzio
Beneficiário:Thiago Barros Martins
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Propriedades de transporte   Métodos ab initio   Transporte eletrônico   Teoria do funcional da densidade   Carbeto de silício

Resumo

Uma das buscas da nanociência é a descoberta de novos materiais na escala nanométrica que possam resultar em aplicações tais como em nanodispositivos. A expectativa da comunidade científica de construir nanodispositivos, análogos aos existentes na microeletrônica, movimenta e fomenta o campo da nanoeletrônica. Dentro desse cenário, o grafeno tem ocupado importante papel na área. Sua síntese foi obtida independentemente por 3 diferentes grupos. A razão para sua tamanha importância está relacionada com as intrigantes propriedades eletrônicas que apresenta. Um dos desafios da comunidade é a obtenção de um método de produção que seja capaz de fornecer folhas de grafeno em larga escala para utilização com fins industriais. Crescimento epitaxial de grafeno sobre um substrato de carbeto de silício tem se mostrado como um método promissor. Este método fornece folhas de grafeno com alta cristalinidade e com as propriedades eletrônicas observadas para folhas isoladas. A partir do filme de grafeno crescido sobre o substrato, nanodispositivos eletrônicos podem ser "desenhados" utilizando técnicas de litografia. No entanto, o uso final de tais dispositivos depende de dois fatores: (i) o desacoplamento químico de todo circuito do substrato e (ii) o controle do GAP de energia que define o caráter semicondutor do circuito (como em um diodo). Ambas as questões podem ser abordadas através do uso de dopantes apropriados. Por exemplo, átomos de ouro adsorvidos entre o substrato e a folha de grafeno podem levar a quebra de ligações entre substrato e grafeno. Enquanto que o uso de átomos de Boro adsorvidos sobre a folha de grafeno pode produzir GAPs de energia cuja magnitude deve depender da concentração de átomos de Boro. (AU)