پژوهشگران در آمریکا موفق شدهاند که برای اولین بار لایههای منفرد اتمها را از گرافن حذف کنند. روش این پژوهشگران به ساخت افزارههای الکترونیکی بسیار کارآمد از این مادهی شگفتانگیز، کمک خواهد کرد
الگودهی گرافن با کمک فلز روی
پژوهشگران در آمریکا موفق شدهاند که برای اولین بار لایههای منفرد اتمها را از
گرافن حذف کنند. روش این پژوهشگران به ساخت افزارههای الکترونیکی بسیار کارآمد از
این مادهی شگفتانگیز، کمک خواهد کرد.
یکی از مشکلهای مربوط به افزارههای گرافنی این است که لایههای منفرد گرافن به
آسانی از همدیگر جدا نمیشوند، زیرا این لایهها تمایل به چسبیدن بهمدیگر را دارند.
اکنون، جیمز تور و همکارانش در دانشگاه رایس برای غلبه بر این مشکل راهحلی را
ارائه کردهاند. آنها مساحتهای انتخابشدهای از بالاترین لایه گرافنی در یک نمونه
را با استفاده از روش کاتدپرانی (“sputtering”) با فلز روی (“Zn”) روکشدهی کردند و سپس
با شستشوی نمونه بوسیله اسید هیدروکلریک، قسمتهای روکش داده شده را حذف کردند.
این روش قسمتهای روکش داده شده را حذف میکند، در حالی که قسمتهای بدون روکش و
لایههای زیرین را دستنخورده باقی نگه میدارد. این پژوهشگران میگویند که این
فرآیند را میتوان برای تولید لایههای الگوداده شده چندگانه تکرار کرد و حتی
بوسیله این روش میتوان با حذف لایههای عمودی و افقی جهت ایجاد الگوهای سه بعدی،
ساختارهای شطرنجیشکل ساخت.
تور میگوید که از آنجایی که گرافن از لایههای اتمی منفرد تشکیل شده است، توانایی
برای حذف یک لایه از آن در هر بار، دقیقترین لیتوگرافی است که برای این ماده
تاکنون بدست آمده و یا حتی میتوان بدست آورد. این روش نه تنها برای گرافن بلکه
برای اکسید گرافن نیز کار میکند.
این روش را همچنین میتوان برای نازک کردن کنترلشدهی فیلمهای ضخیم گرافن و
الگودهی آنها بشکل ساختارهای افزارهای، استفاده کرد. برای مثال، با ترسیب لایهی
دوتایی از گرافن روی الکترودهای ساخته شده از یک فلز و سپس حذف لایهی بالایی از
بعضی از قسمتها، بطوری که در آن قسمتها فقط تکلایهای باقی بماند، میتوان یک
معکوسکننده ساخت (شکل را ببینید). این پژوهشگران با تصویربرداری از نمونهها
بوسیله یک میکروسکوپ الکترونی روبشی و اندازهگیری ضخامت لایههای باقیمانده بوسیله
میکروسکوپ نیروی اتمی، نشان دادند که لایههای منفرد گرافن حذف شدهاند.
در مرحله بعد، این دانشمندان سعی خواهند کرد که این روش را بهینه کنند و الگودهی
افقی لایههای گرافن را با همان دقتی که در جهت عمودی رسیدهاند، کنترل کنند.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجلهی Science منتشر کردهاند.
