게르마네

Germanane

게르마네(Germanane)는 게르마늄으로 구성된 단층 결정체로 각 원자에 대해 하나의 수소가 z 방향으로 접합되어 있다.물질과학에서는 탄소로 구성된 그래핀, 실리콘으로 구성된 실리콘 등 관련 단층 소재에 큰 관심을 보이고 있다.그러한 물질은 컴퓨터 칩과 태양 전지에 응용할 수 있는 새로운 세대의 반도체를 나타낸다.게르마네의 구조는 그래핀과 비슷해 그래핀도 마찬가지다.[1][2]벌크 게르마늄은 이 구조를 채택하지 않는다.게르마네인은 게르마니드 칼슘을 시작으로 2단계 경로로 생산됐다.이 물질로부터 칼슘을 HCl과 탈중화하여 칼슘을 제거하여 경험식 GeH와 레이어드 고체를 부여한다.[3]Zintl phase CaGe의2 Ca 사이트는 HCl 용액의 H 원자와 상호 교환하며 GeH와 CaCl을2 떠난다.

특성.

게르마네의 전자 이동성은 실리콘의 10배 이상, 기존 게르마늄의 5배 이상으로 예측된다.수소 도핑 게르마네는 공기와 물에 노출되면 화학적으로나 물리적으로 안정적이다.[3]

게르마네인은 "직접 대역 간극"을 가지고 있어 빛을 쉽게 흡수하고 발산하며 광전자공학에 잠재적으로 유용하다.([4]기존 실리콘과 게르마늄은 간접 대역 간극이 있어 광 흡수나 방출이 감소한다)또한 Ge 원자는 (그래핀/그래핀의 C에 비해) 스핀-오비트 결합이 더 높아 양자 스핀 홀 효과를 탐색할 수 있다.

전기 및 광학 특성

네덜란드의 그로닝겐 대학과 그리스의 이오아니나 대학의 연구자들은 게르마네로 가공된 최초의 전계효과 트랜지스터에 대해 보고하면서 그것의 유망한 전자 및 광전자 특성을 부각시켰다.[5][6]게르마네 FET는 77K(실온2)에서 온/오프 전류 비율이 최대 105(1042)−1−1인 전자와 홀 도핑된 도핑된 도핑된 도핑된 도핑된 도핑된 도핑된 도핑된 도핑을 모두 보여준다.650nm의 적색 레이저로 조명을 받는 장치 전도도의 상당한 향상이 관찰된다.

참조

  1. ^ Garcia, J. C.; de Lima, D. B.; Assali, L. V. C.; Justo, J. F. (2011). "Group IV graphene- and graphane-like nanosheets". J. Phys. Chem. C. 115 (27): 13242. arXiv:1204.2875. doi:10.1021/jp203657w. S2CID 98682200.
  2. ^ Bianco, E.; Butler, S.; Jiang, S.; Restrepo, O. D.; Windl, W.; Goldberger, J. E. (2013). "Stability and Exfoliation of Germanane: A Germanium Graphane Analogue". ACS Nano. 7 (5): 4414–4421. doi:10.1021/nn4009406. hdl:1811/54792. PMID 23506286.
  3. ^ a b "'Germanane' may replace silicon for lighter, faster electronics". KurzweilAI. Retrieved 2013-04-12.
  4. ^ Amamou, W.; Odenthal, P. M.; Bushong, E. J.; O'Hara, D. J.; Luo, Y. K.; van Baren, J.; Pinchuk, I.; Wu, Y.; Ahmed, A. S.; Katoch, J.; Bockrath, M. W.; Tom, H. W. K.; Goldberger, J. E.; Kawakami, R. K. (2015). "Large area epitaxial germanane for electronic devices". 2D Materials. 2 (3): 035012. Bibcode:2015TDM.....2c5012A. doi:10.1088/2053-1583/2/3/035012.
  5. ^ Madhushankar, B. N.; Kaverzin, A.; Giousis, T.; Potsi, G.; Gournis, D.; Rudolf, P.; Blake, G. R.; Van Der Wal, C. H.; Van Wees, B. J. (2017). "Electronic properties of germanane field-effect transistors". 2D Materials. 4 (2): 021009. Bibcode:2017TDM.....4b1009M. doi:10.1088/2053-1583/aa57fd.
  6. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2017-02-18. Retrieved 2017-02-17.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)

외부 링크