Zeitschrift für Nanomaterialien und molekulare Nanotechnologie

Möglichkeit zur DNA-Erkennung durch mit Nanopartikeln dekoriertes Graphenoxid

Ahmad I. Ayesh und Falah Awwad

Möglichkeit zur DNA-Erkennung durch mit Nanopartikeln dekoriertes Graphenoxid

Graphen ist eine einlagige Schicht aus Kohlenstoffatomen, die in ein zweidimensionales (2D) Wabengitter gepackt ist. Graphen wird grundsätzlich schon seit sechzig Jahren untersucht und häufig zur Beschreibung der Eigenschaften verschiedener kohlenstoffbasierter Materialien verwendet. Allerdings wurde Graphen erst 2004 von Novoselov et al. in einlagiger Form experimentell isoliert und charakterisiert. Graphen besitzt eine einzigartige elektronische Struktur: Die konischen Valenz- und Leitungsbänder treffen an einem einzigen Punkt im Impulsraum zusammen, um diesen Punkt herum schwankt die Energie linear mit der Größe des Impulses. Daher bewegen sich Ladungsträger mit null Masse und konstanter Geschwindigkeit durch den Feststoff, dh seine Elektronen bewegen sich ballistisch über submikrometergroße Distanzen, selbst unter Umgebungsbedingungen. Die elektronische Struktur entwickelt sich rasch mit der Anzahl der Lagen und nähert sich bereits bei 10 Lagen der 3D-Grenze von Graphit. Da Graphen ungewöhnliche elektronische Eigenschaften, reduzierte Stabilität und gute Eigenschaften besitzen, hat es ein enormes Potenzial für die Verwendung in elektronischen Feldeffekttransistoren (FETs).