¿Cómo afecta la irradiación del haz de iones a las propiedades de los materiales 2D?

La implantación de iones de baja energía en materiales 2D es una investigación en curso.

La energía del rayo debe ser cuidadosamente controlada. El ion romperá los enlaces, pero no se implantará si su energía es demasiado alta. Si es demasiado bajo en energía, el ion básicamente rebotará.

Si lo que quieres es un material con agujeros (agujeros físicos), entonces usarías una energía. Con agujeros físicos en la monocapa, puede obtener otro material para “llenar” los agujeros, por ejemplo, nano racimos de oro.

Si lo que desea son “agujeros” electrónicos similares a los semiconductores de tipo p, o también de tipo n, entonces está buscando “dopar” el material. Para esto necesitas implantar los iones en la monocapa.

Las estructuras de película delgada, que pueden ser bastante delgadas, pero en realidad no son estructuras 2D, se dopan más fácilmente con haces de iones.

El material 2D se puede formar como una capa sobre material 3D. Pero los problemas de la energía del haz persisten. El ion de alta energía se implantará en el sustrato, en lugar de la monocapa.

El “grabado” de haces de iones apretados de las capas 2D puede permitir la creación de patrones o estructuras a nanoescala al interrumpir la red del material 2D.

Estas técnicas, junto con otros métodos, pueden permitir la construcción de nuevos dispositivos, posiblemente incluso circuitos electrónicos a nanoescala.

Editar: el tamaño del ion alterará la capacidad del ion para interactuar con el haz de iones. por ejemplo, el grafeno es principalmente transparente a los iones He, mientras que los iones Ga grabarán fácilmente la monocapa.

Grabado por haz de electrones de monocapas 2D también es posible.