Electrónica del grafeno
Estructura Cristalina
A traves del tiempo..
Propiedades
Carbono
Grafito
Diamante
Estructura cubica cristalina
Laminas apiladas faciles de separar
Cristal bidimensional más delgado de la naturaleza
1960
1980
Siglo pasado
1990
2000
Espesor
Propiedades
Red de grafeno
Grafito
Laminas delgadas
Membranas de grafeno
Masa
Poliacetileno
De un átomo
Cadena larga de átomos de carbono
3 ángtroms
Algunos enlaces de H saturados
Fullereno
Sesenta atomos de carbono
C60
Estirarse
10%
Reversible
Nanotubos de carbono
Laminas de grafito
Soporta metales pesados
Sin deformación
Espesor: 1 atomo
Grafeno
4 o 10 veces mayor a la del C
2005
Planas con rugosidades noscópicas
Posibilidad de expandirse más que otro material cristalino
Rigidez excepcional
Obtención de grafeno
Formas mas eficiente y eficaz
Fuentes de obtencion
Carburo de silicio
Superficie de metales
Descomposicion de moleculas absorbidas
Evaporizacion de silicio
Superconductores de alta temperatura
Estudio del grafeno
Grafeno
Unico material constituido
Material mas bidimensional
Bidimensional
Una sola capa de atomos
Propiedad electrónicas
Extrínsecas
Electronicas
Inusuales
Permiten modificarse externamente
Objeto que es todo él su superficie
Más expuesto a influencias del medio externo
Procesos de síntesis y crecimiento
Presíón atmosférica
Temperatura ambiente o más elevada
No permite un control preciso del entorno
Conducción
No iguala a semiconductores
Observar procesos
Efecto Hall cuántico
A pesar de la limitada calidad
Grafeno
Análoga
Dirección de su movimiento
Espín de un electron vacío
Naturaleza ondulatoria de los electrones
Induce su difracción por la red cristalina
Bandas del Grafeno
Genera regiones prohibidas de energía
Invariable a lo largo del tiempo
Proximidades del nivel de Fermi
Positivo
Negativo
Cuando el pseudoespin
Misma orientación
Cuando el pseudoespin
Diferente orientación
P
Rebote de portadores de carga
Colisión con impurezas
Singularidad cónica
Dependencia de la energía en función del momento del electrón
Metales
Brecha energética
Banda de valencia
Conducción nula
Facilita el paso de los electrones
De cono inferior a cono superior
Semiconductores
Portadores
Electrones
Huecos
Corriente de electrones
Corriente de huecos
Ocupación del valle del cono superior
Vaciado de los niveles más energéticos del cono inferior
Portadores de carga
Inercia
Masa efectiva
Defectos particulares de la red
Su existencia
Significa
Barreras de potencial para localizar semiconductores
Fabricar transistores
Interacción compleja
Campos electroestáticos
Complica el diseño de dispositivos de grafeno
Diferencia entre
Electrones ordinarios
Difracción de una partícula que cruza una barrera por una doble rendija
Campos de aforo
Modifica en su desplazamiento
Partículas
Interacciones Complejas
Cambia su estado interno
Carga eléctrica en un metal
Está apantallada por los electrones del metal
Interacciones entre los propios electrones
Adicionar fuerzas
Cambia su trayectoria
Materiales aislantes
La existencia de una brecha de energías prohibidas
Ejemplo
Campo electromagnético
Permite ignorar el efecto de repulsión
Describir propiedades del grafeno
Dinámica de electrones alrededor de ciertos defectos de la red
Estructura de bandas
No permite a los electrones apantallar
Pontenciales electrostáticos
Problema de cálculo
Mecánica cuántica
Incluir campos electromagnéticos
Propiedades análogas
Electrones de alta energía en el vacío
Deformaciones de largo alcance a la red cistalina
Tratamiento del efecto de las interacciones
Métodos
Conceptos
Electrodinámica cuántica
Modifica el movimiento lineal
Cambio en la fase de función
de la onda