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Germanano como alternativa ao silício e ao grafeno.

Se o grafeno apresenta propriedades suficientemente promissoras para suplantar o silício, uma outra solução de futuro poderá provir do germânio É o que autorizam pensar os resultados de pesquisadores da equipe de cientistas do professor Joshua Goldberger, da Universidade Estadual de Ohio, situada em Columbus (EUA).


O germânio, ainda e sempre

O material no qual o efeito transistor foi observado pela primeira vez em 1948 é ainda utilizado atualmente na área das altas frequências. O germânio é depositado em diversas camadas sobre o silício para dar o SiGe e permite a utilização de transistores bipolares que possuem uma frequência de transição elevada.

Goldberger chamou "germanano" o material monocamada que ele sintetizou, por analogia ao grafano, que é a versão do grafeno para a qual cada átomo de carbono se vê associado a um átomo de hidrogênio.



Germanano: estrutura, aspecto físico e monocamadas.

Créditos: ACS Nano.

O pesquisador e sua equipe conseguiram criar redes cristalinas puras de germânio com terminações hidrogênio (GeH). Este é um verdadeiro desafio, uma vez que as tentativas de fazer crescer monocamadas (de um átomo de espessura) estáveis de germânio eram vãs, infrutíferas, até o presente.


O germanano adaptado às aplicações optoeletrônicas

A comparação com o grafano para por aí, pois o germanano será bem mais fácil de ser produzido, uma vez que poderá sê-lo com um equipamento convencional, utilizado na área de semicondutores. "A maioria das pessoas vê o grafeno como o material eletrônico do futuro", declarou Goldberger. "Mas o silício e o germânio são ainda os materiais do presente."

Além disso, se a banda proibida do silício é indireta, a do germanano é direta. Ora, esta propriedade é indispensável no quadro de aplicações optoeletrônicas.

As pesquisas com o grafeno já demonstraram que as propriedades eletrônicas de monocamadas de semicondutores são bem maiores do que aquelas dos materiais a bulk com mobilidades de portadores superiores.

Precisamente, no germanano, a mobilidade dos elétrons é cinco vezes superior que no germânio bulk e 10 vezes mais que no silício.

Estas propriedades intrínsecas do germanano o predispõem a ser utilizado para fabricar dispositivos optoeletrônicos e sensores avançados de próxima geração.

Silicon (Tradução - MIA).


Nota do Scientific Editor - O trabalho "Stability and Exfoliation of Germanane: A Germanium Graphane Analogue", que deu origem a esta notícia, é de autoria de Elisabeth Bianco, Sheneve Butler, Shishi Jiang, Oscar D. Restrepo, Wolfgang Windl e Joshua E. Goldberger, tendo sido publicado na revista ACS Nano, 2013, DOI: 10.1021/nn4009406.


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