روش جدیدی برای تولید گرافن

خواص الکتریکی بی‌نظیر گرافن توجه محققان را برای ساخت مدارهای مجتمع با گرافن جلب کرده است. ولی هنوز موانع بسیاری در مسیر تجاری‌سازی این تحقیقات وجود دارند. اخیراً دانشمندان دانشگاه فلوریدا توانستند بر یکی از این موانع فائق آمده و راهی برای تولید انبوه گرافن پیدا کنند.

محققان روش امیدبخشی برای ساخت الگوهای گرافن روی سیلیکون کاربید ابداع کرده‌اند. در دماهای بالا ( ۱۳۰۰C° حدود ) اتم‌های سیلیکون ترکیب SiC بخار شده و از سطح آن خارج می‌شوند. در نتیجه اتم‌های کربن بهم پیوسته و به‌صورت گرافن خالص درمی‌آیند. محققان قبلاً از این روش برای ایجاد صفحات بزرگ گرافن استفاده کردند که این صفحات برای ساخت الگوهای نانومقیاس به‌روش حکاکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در طی فرآیند حکاکی، آلودگی شیمیایی یا نواقصی در ساختار گرافن ایجاد و باعث کاهش حرکت الکترونها می‌شود. درمقابل، روش محققان فلوریدا امکان محدود کردن رشد گرافن تا حد الگوهایی با ابعاد کمتر از ۲۰ نانومتر را فراهم می‌کند.

آنها همچنین دریافتند که کاشت یون‌های طلا و سیلیکون روی SiC دمای تشکیل گرافن را در حدود ۱۰۰ درجه کاهش می‌دهد. پس از کاشت یون‌های مورد نظر، سیلیکون کاربید تا دمای ۱۲۰۰ درجه گرم می‌شود. دراین دما SiC ناخالص می‌تواند برخلاف SiC خالص صفحات گرافنی تشکیل ‌دهد. محققان به کمک این روش توانستند نوارهای نانومتری از گرافن را با موفقیت ایجاد کنند. برای اطلاعات بیشتر از جزئیات روش به مقاله‌ای که توسط این گروه در مجله Applied Physics Letters چاپ شده مراجعه کنید.