Project R-9982

First-principles simulatie van de groei en dotering van grafeen en diamant (Onderzoek)

Diamant en grafeen zijn twee uit koolstof opgebouwde materialen met veelbelovende technologische perspectieven (cf. de Europese "grafeen" en "quantum technology" flagships). Beide kunnen in vergelijkbare experimenten worden gevormd, weliswaar onder verschillende condities. Grafeen werd vrij recent ontdekt en bestaat uit één atomaire laag koolstof. Het gebruik ervan als transparant geleidend materiaal of als sensor vereist uiterst hoge nauwkeurigheid bij dotering en groei van hoge kwaliteits lagen. Diamant is bekend als edelsteen. Zijn potentieel voor industriële en high-tech toepassingen is gelegen in zijn extreme eigenschappen. Deze gaan echter samen met extreme synthesevoorwaarden, wat uitmond in lage groeisnelheden die nefast zijn voor de vooruitgang van diamant onderzoek naar dotering, van belang voor hightech toepassingen. Kwantummechanische modellering biedt hier een krachtig hulpmiddel voor het gedetailleerde onderzoek van materiaalgroei, gezien het toelaat reacties in elementaire stappen te splitsen. Dit project beoogt de link te leggen tussen de atomaire eigenschappen van doteerelementen en de groei van diamant en grafeen. De resultaten worden gevalideerd door samenwerking met experimentele groepen in Europa. De resulterende synergie zal fundamenteel inzicht verschaffen in de groei van gedoteerd diamant en grafeen. Dit zal het gericht afstemmen van dotering lagen mogelijk maken en zo de grenzen van grafeen- en diamantonderzoek verleggen.

01 september 2019 - 31 augustus 2023