رشد کنترل‌شده‌ی گرافن روی بستر کاربید سیلیکون

در این روش الگوهایی روی کاربید سیلیکون ایجاد می‌شود، سپس گرافن به‌صورت
اپیتاکسیال روی آن رشد می‌کند. با استفاده از این الگو می‌توان مستقیماً و
بدون نیاز به پرتو الکترونی یا دیگر ابزارهای مخرب، ساختارهای گرافنی را
ایجاد کرد. نانوروبان‌های گرافنی که به این روش ایجاد می‌شوند، دارای لبه‌های
صاف بوده و مشکل تفرق الکترونی را ندارند. با این روش می‌توان نانوروبان‌های
بسیار باریکی ایجاد کرد بدون اینکه لبه‌های زبری داشته باشند.

والت دی هر، یکی از محققان این پروژه، می‌گوید:«هر چیزی که بتواند باعث
ایجاد ساختارهای کوچک شود، اما آسیبی به آن نرساند، می‌تواند به‌عنوان
ابزار مفیدی در توسعه‌ی الکترونیک گرافنی محسوب شود؛ زیرا اگر لبه‌های این
ساختار زبر باشد، الکترون هنگام عبور از آن دچار تفرق شده که موجب کاهش
خواص الکترونیکی گرافن می‌گردد.»
 

این گروه تحقیقاتی برای ایجاد ساختارهای گرافنی با لبه‌های صاف، ابتدا با
روش‌های میکروالکترونیک رایج برآمدگی‌هایی را روی ویفرهای کاربید سیلیکونی
ایجاد کردند و سپس آن را تا ۱۵۰۰ درجه حرارت دادند، با این کار لبه‌های زبر
گداخته و از بین رفتند. آنها در ادامه گرافن را روی کاربید سیلیکون رشد
داده و دما را طوری تنظیم کردند که گرافن تنها روی لبه‌ها ایجاد شوند. از
آنجایی که گرافن‌ها روی وجه‌هایی از لبه، سریع‌تر از وجه‌های دیگر رشد می‌کند،
همچنین پهنای نانوروبان متناسب است با سطح مقطع لبه‌ای که روی آن رشد می‌کند،
در نتیجه می‌توان ساز و کاری را ایجاد کرد که با آن رشد نانوروبان‌ها با
کنترل دقیق‌تری انجام شود و در نهایت ساختارهای گرافنی پیچیده را ایجاد کند.
والت دی هر می‌گوید که با این روش می‌توان گرافن‌ها را با اندازه و شکل
مشخصی ایجاد کرد.

بعد از تشکیل نانوروبان‌ها به عرض ۴۰ نانومتر، محققان یک ماده‌ی دی‌الکتریک
و یک گیت فلزی را به آن افزودند تا ترانزیستور اثر میدان بسازند.

گفتنی است این مقاله در نشریه‌ی Nature Nanotechnology به چاپ رسیده‌است.