پیشرفت جدیدی در الکترونیک مبتنی بر گرافن

محققانی از دانشگاه تگزاس روش تازه‌ای برای انتقال فیلم‌های نازک گرافنی با سطح
بزرگ، که بر روی زرورق‌های مسی رشد کرده‌اند، به روی زیرلایه‌های دیگر
یافته‌اند.

گرافن می‌تواند در ساخت عناصر مربوط به افزاره‌های فوتوولتائیک مورد استفاده
قرار گیرد. حتی می‌توان از آن به عنوان جایگزین اکسید‌های فلزی رسانا، مانند
اکسید قلع ایندیوم، که به طور مرسوم در الکترودهای شفاف مثل صفحه نمایش‌های
بلور مایع (LCD) به کار می‌روند، استفاده کرد.

برای کاربردهایی مانند الکترودهای شفاف رسانا (برای مثال در LCDها) محققان نیاز
به این دارند که بتوانند فیلم‌های نازک با سطح بزرگ از گرافن یا گرافن‌های چند
لایه را رشد دهند و سپس آنها را بر روی مواد دیگر قرار دهند. با روش تازه‌ای که
این محققان ابداع کرده‌اند، جابجایی چنین فیلم‌هایی از روی سطح مسی، که بر روی
آن رشد کرده‌اند، بدون اینکه آسیب زیادی به گرافن برسد، امکان‌پذیر شده است.

رود روف، یکی از این محققان، گفت: “گرافن بدست آمده می‌تواند در ساخت
افزاره‌های جدیدی مانند ترانسیستورهای اثر میدانی شبه‌اسپینی دولایه (BisFET)
مورد استفاده قرار گیرد. همچینین در ساخت الکترودهای شفاف رسانا برای
افزاره‌های فوتوولتائیک و فناوری صفحه‌نمایش‌ها میتواند مفید باشد. “

این روش جدید انتقال، در حقیقت بهینه‌سازی تکنیک دیگری است که قبلا توسط همین
گروه توسعه یافته است. این روش شامل استفاده از پلی‌متیل متاکریلات (PMMA) برای
حمل گرافن به زیرلایه هدف، حل کردن لایه PMMA اول با یک محلول PMMA برای شکل
دادن لایه PMMA دوم، و در نهایت حذف PMMA با استون می‌باشد. لایه PMMA دوم باعث
رهاشدن گرافن و تولید ماده‌ای با ترک‌ها و بریدگی‌های کمتر می‌شود.

ماده گرافنی که بر روی زیرلایه‌های مسی تولید می‌شود، می‌تواند در اندازه‌های
بزرگی تا ۲۰ سانتی‌متر مربع ساخته شود و منتقل گردد، به گونه‌ای که با چسباندن
چهار لایه منفرد به همدیگر ساخت یک مقاومت ورقه‌ای با مقدار مترمربع/اهم ۳۵۰
امکان‌پذیر است. این مقدار در حقیقت نشان‌دهنده یک فیلم پیوسته می‌باشد. این
فیلم‌ها دارای شفافیت نوری بالای %۹۰ می‌باشند، که از مقدار %۸۵-۸۲ مربوط به
ITO استاندار بیشتر است، و از لحاظ مکانیکی نیز انعطاف‌پذیر هستند.

نتایج این تحقیق در مجله‌ی Nano Letters منتشر شده‌است.