El notable material grafeno promete una amplia gama de aplicaciones en la electrónica del futuro que podrían complementar o reemplazar la tecnología de silicio tradicional. Investigadores del Grupo de Propiedades Electrónicas de Materiales de la Universidad de Viena han allanado el camino para la integración del grafeno en la tecnología actual basada en siliciuros. Han publicado sus resultados en la nueva revista de acceso abierto del grupo Nature Publishing, Informes científicos .

Las propiedades únicas del grafeno, como su increíble fuerza y, al mismo tiempo, su escaso peso ha generado grandes expectativas en la ciencia moderna de los materiales. Grafeno un cristal bidimensional de átomos de carbono empaquetado en una estructura de panal, ha sido objeto de una intensa investigación que le valió el Premio Nobel de Física en 2010. Uno de los principales desafíos es integrar con éxito el grafeno en la tecnología establecida de siliciuro metálico. Científicos de la Universidad de Viena y sus colaboradores de institutos de investigación en Alemania y Rusia han logrado fabricar una estructura novedosa de siliciuros metálicos de alta calidad, todos bien cubiertos y protegidos debajo de una capa de grafeno. Estas láminas bidimensionales son tan delgadas como átomos individuales.

Siguiendo los pasos de Einstein

Para descubrir las propiedades básicas de la nueva estructura, los científicos deben recurrir a poderosas técnicas de medición basadas en uno de los brillantes descubrimientos de Einstein:el efecto fotoeléctrico. Cuando una partícula de luz interactúa con un material, puede transferir toda su energía a un electrón dentro de ese material. Si la energía de la luz es suficientemente grande, el electrón adquiere suficiente energía para escapar del material. La espectroscopia de fotoemisión resuelta en ángulo (ARPES) permite a los científicos extraer información valiosa sobre las propiedades electrónicas del material determinando el ángulo bajo el cual los electrones escapan del material. "Las capas gruesas de un solo átomo y los materiales híbridos fabricados a partir de ellas nos permiten estudiar una gran cantidad de fenómenos electrónicos novedosos y seguir fascinando a la comunidad de científicos de materiales. El método ARPES juega un papel clave en estos esfuerzos", dicen Alexander Grueneis y Nikolay Verbitskiy, miembros del Grupo de propiedades electrónicas de materiales de la Universidad de Viena y coautores del estudio.

Grafeno manteniendo la cabeza en alto

Los siliciuros con capa de grafeno que se están investigando están protegidos de manera confiable contra la oxidación y pueden cubrir una amplia gama de materiales electrónicos y aplicaciones de dispositivos. Más importante, la propia capa de grafeno apenas interactúa con los siliciuros que se encuentran debajo y las propiedades únicas del grafeno se conservan ampliamente. El trabajo del equipo de investigación, por lo tanto, promete una forma inteligente de incorporar el grafeno con la tecnología de siliciuro metálico existente que encuentra una amplia gama de aplicaciones en dispositivos semiconductores, espintrónica, fotovoltaica y termoeléctrica.