Las nanoestructuras basadas en carbono son materiales prometedores para la nanoelectrónica. Sin embargo, para ser adecuado, a menudo tendrían que formarse en superficies no metálicas, lo que ha sido un desafío, hasta ahora. Investigadores de la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) han encontrado un método para formar nanografenos en superficies de óxido metálico. Su investigación, realizado en el marco del centro de investigación colaborativa 953 — Alótropos de carbono sintético financiado por la Fundación de Investigación Alemana (DFG), ahora se ha publicado en la revista Ciencias .

Bidimensional, flexible, resistente al desgarro ligero, y versátiles son todas las propiedades que se aplican al grafeno, que a menudo se describe como un material milagroso. Además, esta nanoestructura basada en carbono tiene propiedades eléctricas únicas que la hacen atractiva para aplicaciones nanoelectrónicas. Dependiendo de su tamaño y forma, El nanografeno puede ser conductor o semiconductor, propiedades que son esenciales para su uso en nanotransistores. Gracias a su buena conductividad eléctrica y térmica, también podría reemplazar el cobre (que es conductor) y el silicio (que es semiconductor) en futuros nanoprocesadores.

Nuevo:nanografeno sobre óxidos metálicos

El problema:para crear un circuito electrónico, las moléculas de nanografeno deben sintetizarse y ensamblarse directamente sobre una superficie aislante o semiconductora. Aunque los óxidos metálicos son los mejores materiales para este propósito, a diferencia de las superficies metálicas, La síntesis directa de nanografenos sobre superficies de óxidos metálicos no es posible ya que son considerablemente menos reactivos químicamente. Los investigadores tendrían que realizar el proceso a altas temperaturas, lo que daría lugar a varias reacciones secundarias incontrolables. Un equipo de científicos dirigido por el Dr. Konstantin Amsharov de la Cátedra de Química Orgánica II ha desarrollado ahora un método para sintetizar nanografenos en superficies no metálicas, es decir, superficies aislantes o semiconductores.

Se trata del vínculo

El método de los investigadores implica el uso de un enlace de flúor de carbono, que es el enlace de carbono más fuerte. Se utiliza para desencadenar un proceso multinivel. Los nanografenos deseados se forman como dominós mediante ciclodehidrofluoración en la superficie del óxido de titanio. Todos los enlaces carbono-carbono 'faltantes' se forman así uno tras otro en una formación que se asemeja a una cremallera que se cierra. Esto permite a los investigadores crear nanografenos sobre óxido de titanio, un semiconductor. Este método también les permite definir la forma del nanografeno modificando la disposición de las moléculas preliminares. Nuevos enlaces carbono-carbono y, por último, Los nanografenos se forman donde los investigadores colocan los átomos de flúor. Por primera vez, Estos resultados de investigación demuestran cómo se pueden fabricar nanoestructuras a base de carbono mediante síntesis directa en las superficies de superficies aislantes o semiconductoras técnicamente relevantes. 'Esta innovadora innovación ofrece un acceso simple y efectivo a nanocircuitos electrónicos que realmente funcionan, que podría reducir la microelectrónica existente a la escala nanométrica, 'explica el Dr. Amsharov.