L'oxygène donne de l'espoir aux graphènes bicouches

Du graphèneDu graphèneDes chercheurs d’instituts américains, chinois et coréens ont publié un papier dans la revue Nature Nanotechnology montrant qu’il est possible de fabriquer un graphène bi-couche de meilleure qualité en introduisant une très petite quantité d’oxygène lors de la déposition chimique en phase vapeur du carbone. Concrètement, les atomes d’oxygène vont réagir avec les molécules de méthane (CH4) pour séparer l’hydrogène du carbone, ce dernier venant ensuite traverser une feuille en cuivre pour former la seconde couche de graphène. On obtient alors un graphène bi-couche ayant une bande interdite de 125 meV. Ce n’est pas suffisant pour fabriquer un transistor. Comparativement, la bande interdite du silicium est de 1,11 eV. C’est néanmoins nettement mieux que les graphènes bi-couches précédents et suffisamment bons pour les applications optiques des circuits photoniques.

Si l’on en parle moins aujourd’hui, le graphène reste un sujet de recherche populaire (cf. « [Futur : la course aux transistors en graphène] »). L’un de ses plus grands problèmes est qu’il n’a pas de bande interdite ce qui en fait un excellent conducteur, mais un très mauvais semiconducteur. Pour remédier à ce problème, il est possible de créer un graphène bi-couche. Pour mémoire, le graphène est une feuille d’atomes de carbones organisés en nid d’abeille de seulement un atome d’épaisseur. Un graphène bi-couche est l’union de deux feuilles de graphène distinctes et c’est une structure qui dispose d’une bande interdite contrairement à une feuille de graphène mono-couche. Le problème est que le graphène bi-couche est très difficile à fabriquer en raison du fait que les atomes des deux couches doivent être parfaitement alignés. La bande interdite de cette structure reste aussi assez petite. Avec cette nouvelle méthode de fabrication, il est possible de produire des graphènes bi-couche un peu plus facilement et surtout avec une bande interdite plus importante.

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