Científicos de la Escuela Superior de Economía, Universidad de Manchester, el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan y el Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea han desarrollado una tecnología novedosa que combina los procedimientos de fabricación de heteroestructuras planas y verticales para ensamblar transistores de un solo electrón basados ​​en grafeno de excelente calidad.

Esta tecnología podría ampliar considerablemente el alcance de la investigación sobre materiales bidimensionales al introducir una plataforma más amplia para la investigación de diversos dispositivos y fenómenos físicos. El manuscrito se publica como artículo en Comunicaciones de la naturaleza .

En el estudio, Se demostró que los puntos cuánticos de grafeno de alta calidad (GQD), independientemente de si fueron ordenados o distribuidos aleatoriamente, podría sintetizarse con éxito en una matriz de nitruro de boro hexagonal monocapa (hBN). Aquí, Se demostró que el crecimiento de GQD dentro de la capa de hBN estaba respaldado catalíticamente por las nanopartículas de platino (Pt) distribuidas entre el hBN y el silicio oxidado de soporte (SiO ₂ ) oblea, cuando toda la estructura fue tratada por el calor en el gas metano (CH4). Debido a la misma estructura de celosía (hexagonal) y un pequeño desajuste de celosía (~ 1.5 por ciento) de grafeno y hBN, las islas de grafeno crecen en el hBN con estados de borde pasivados, dando así lugar a la formación de puntos cuánticos sin defectos incrustados en la monocapa de hBN.

Estas heteroestructuras planas incorporadas mediante transferencia en seco estándar como capas intermedias en la estructura regular de transistores de túnel vertical se estudiaron mediante espectroscopía de túnel a bajas temperaturas (3He, 250mK). El estudio demostró la ubicación donde los fenómenos bien establecidos del bloqueo de Coulomb para cada punto cuántico de grafeno se manifiesta como un canal de transmisión de un solo electrón separado.

"Aunque la excelente calidad de nuestros transistores de un solo electrón podría utilizarse para el desarrollo de la electrónica futura, "explica el coautor del estudio, Davit Ghazaryan, profesor asociado de la Facultad de Física de HSE, e investigador asociado del Instituto de Física del Estado Sólido (RAS). "Este trabajo es muy valioso desde un punto de vista tecnológico, ya que sugiere una nueva plataforma para la investigación de las propiedades físicas de varios materiales a través de una combinación de heteroestructuras planas y de van der Waals".