پژوهشگران دانشگاه استنفورد مقادیر زیادی از نانونوارهای گرافنی را با استفاده از روش جدیدی که شامل بازکردن نانولوله‌های کربنی چند دیواره است، ساخته‌اند. نوارهای ساخته شده، دارای لبه‌های صاف بوده و کیفیتی بالا دارند و در نتیجه برای استفاده در ابزارهای نانوالکتریکی آینده مناسب هستند.
تولید نانونوارهای گرافنی با بازکردن نانولوله‌های کربنی
پژوهشگران دانشگاه استنفورد مقادیر زیادی از نانونوارهای گرافنی را با استفاده از
روش جدیدی که شامل بازکردن نانولوله‌های کربنی چند دیواره است، ساخته‌اند. نوارهای
ساخته شده، دارای لبه‌های صاف بوده و کیفیتی بالا دارند و در نتیجه برای استفاده در
ابزارهای نانوالکتریکی آینده مناسب هستند.
نانونوارهای گرافنی (GNRs) را می‌توان در ابزارهای نانوالکترونیکی با کارآیی بالا
مانند ترانزیستورهای اثر میدانی مورد استفاده قرار داد. اما قبل از اینکه این کار
ممکن شود، پژوهشگران به راهی نیاز دارند که بتوانند مقادیر زیادی از نانونوارهای با
کیفیت بالا و لبه‌های صاف و پهنای قابل‌کنترل را به آسانی تولید کنند.
هونگچی دای و همکارانش روش جدیدی را ابداع کرده‌اند که در آن نانولوله‌های کربنی
بازشده و از آنها نانونوارهایی با لبه‌های صاف، پهنای نسبتاً یکسان و کیفیت بالا
بدست می‌آید که با طیف نگاری رامان و اندازه‌گیری‌های انتقال الکتریکی قابل مشاهده
می‌باشند. در این روش نانولوله‌های کربنی چند دیواره در حالیکه با لایه‌‌ای از
پلیمر پوشش داده شده‌اند، توسط پلاسمای غیر همگون آرگون اِچ شده و باز می‌شوند.
اگر چه چندین راه برای ساخت GNRs وجود دارد در همه این روش‌ها که براساس
الگوسازی لیتوگرافی یا نشاندن بخار شیمیایی و یا فرآیند شیمیایی و با استفاده
از امواج صوتی هستند، نوارهایی تولید می‌شوند که یا بسیار زبر هستند یا بسیار
پهن و از طرف دیگر یا توزیع اندازه پهنای آنها زیاد است یا بازدهی آنها کم است.
نوارهایی که توسط گروه دای ساخته شده‌اند لبه‌های صاف داشته و پهنای آنها نیز
کمتر از ۲۰ نانومتر است. همچنین ساختار کنترل‌پذیری داشته و رسانایی و تحرک اثر
میدانی خوبی نیز از خود نشان می‌دهند. علاوه بر این فرآیند بازکردن
نانولوله‌ها، در سازگاری با روش‌های فرآوری نیمه‌هادی‌ها بوده و نانولوله‌های
کربنی کم‌دیواره را می‌توان برای ساخت GNRs با ضخامت کمتر از ۱۰ نانومتر و
فواصل پیوندی بزرگی که برای کاربرد در ترانزیستورهای با دمای اتاق مناسبند،
مورد استفاده قرار داد.
دای می‌گوید”در مقایسه با روش‌های قبلی، روش ما کنترل‌پذیرتر بوده و GNRs
نیمه‌هادی به صورت هم‌راستا و با ساختاری کنترل‌شده و در مقیاس بزرگ جهت
استفاده در کاربرد‌های عملی الکترونیک امکان‌پذیر خواهد بود. “
نتایج این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.
