WPI-MANA logra el crecimiento directo de germaneno

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International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA), National Institute for Materials Science (NIMS)

Jul 20, 2021, 04:07 ET

- WPI-MANA logra el crecimiento directo de germaneno, lo que marca un paso importante para la fabricación de dispositivos electrónicos

TSUKUBA, Japón, 20 de julio de 2021 /PRNewswire/ -- Un equipo de WPI-MANA ha logrado el crecimiento directo de germaneno protegido con h-BN en la superficie de la plata Ag (111). Creen que esta podría ser una técnica prometedora para la fabricación de dispositivos electrónicos basados en germaneno en el futuro.

(Imagen: https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M105739/202107067300/_prw_PI1fl_nJmUwabT.jpg)

El grupo WPI-MANA cultivó germaneno en las interfaces de grafeno/Ag (111) y nitruro de boro hexagonal (h-BN)/Ag (111) mediante la segregación de átomos de germanio. Un simple proceso de recocido en nitrógeno (N2) o hidrógeno/argón (H/Ar) a presión ambiente condujo a la formación de germaneno, lo que indicó que las condiciones de vacío ultra alto no son necesarias en este proceso. El germaneno resultante era estable al aire y uniforme en toda el área cubierta con un material de van der Waals (vdW).

El germaneno es uno de un grupo de elementos con celosías de nido de abeja bidimensionales, como siliceno, estaneno y plumbeno, que se conocen colectivamente como Xenes. Estas sustancias tienen propiedades electrónicas similares a las del grafeno, incluida una movilidad de portadores extremadamente alta. Sin embargo, a diferencia del grafeno, la estructura cristalina de celosía de panal de Xenes no es plana, sino doblada, lo que hace que sus bandgaps sean controlables aplicando un campo eléctrico. Tal capacidad de control de la banda prohibida proporcionaría una manera de superar el problema del grafeno sin espacios para futuras aplicaciones de dispositivos electrónicos. Por tanto, la utilización de Xenes en electrónica es muy deseable.

En otro hallazgo importante, el grupo descubrió que era necesario utilizar un material vdW como capa superior para su método de crecimiento de germaneno, ya que el uso de una capa superior de Al2O3 no provocó la formación de germaneno.

Los resultados también demuestran que la espectroscopia Raman en el aire es una herramienta poderosa para caracterizar el germaneno en una interfaz.

Esta investigación fue realizada por Seiya Suzuki, ICYS Research Fellow (Centro Internacional para Jóvenes Científicos, ICYS-NAMIKI), Tomonobu Nakayama, director adjunto (WPI-MANA) y sus colaboradores.

"Direct Growth of Germanene at Interfaces between Van der Waals Materials and Ag(111)"

Seiya Suzuki et al., Advanced Functional Materials (20 de noviembre, 2020)

https://doi.org/10.1002/adfm.202007038

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