پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا روشی برای تولید گرافن با کیفیت بالا به روشی کنترل شده یافتند. در این روش با تغییر پارامترهای زیرلایه، مس، گرافنی با ویژگیهای دلخواه تهیه کردند.
روش جدیدی برای تولید گرافن با کیفیت بالا
پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا روشی برای تولید گرافن با
کیفیت بالا بهروشی کنترل شده یافتند. در این روش با تغییر پارامترهای
زیرلایه، مس، گرافنی با ویژگیهای دلخواه تهیه کردند.
کاوستاو بانرجی، استاد رشته مهندسی برق و کامیپوتر این دانشگاه و مدیر
آزمایشگاه تحقیقاتی نانوالکترونیک، روی نانومواد کربنی مختلف به مدت بیش از
۷ سال تحقیق کرده است. در نهایت ایشان موفق شد روشی کامل برای رشد ورقههای
گرافنی ارائه کند. کاوستاو بانرجی و همکارانش نتایج کار خود را در شماره
نوامبر نشریه Carbon به چاپ رسانده است.
کاوستاو بانرجی میگوید: روش ما دارای مزایایی است که موجب میشود تا گرافن با
کیفیت بالا تولید شود. برای استفاده در صنعت الکترونیک، گرافن باید بهصورت انتخابی
و در ابعاد بزرگ تولید شود. ما موفق به ارائه روشی شدیم که با آن میتوان گرافن یکدست
با کیفیت بالا تولید کرد. همچنین این روش قابل استفاده برای تولید انبوه این ماده
است.
گیم و نووسلوف در دانشگاه منچستر توانستند با استفاده از نوار چسب ورقههای گرافن
را از گرافیت جدا کنند و برای این کار خود در سال ۲۰۱۰ جایزه نوبل را به خود اختصاص
دهند. آنها پیشرو در جدا سازی و تعیین مشخصات گرافن هستند. اما برای استفاده از این
ماده در حوزههای مختلف، محققان بهدنبال روشهای موثر و کنترل شده رشد گرافن هستند.
کشفی که این گروه تحقیقاتی انجام داده موجب میشود تا تولید گرافن به فرآیندی قابل
استفاده در صنعت تبدیل شود. همچنین با استفاده از این روش کارا و تکرارپذیر کیفیت
گرافن نیز بهبود می یابد. از دیگر مزایای این روش آن است که میتوان تعداد ورقههای
گرافن تولید شده را تحت کنترل در آورد – از تک لایه تا دولایه- که این مسئله برای
برخی کاربردها بسیار مهم است.
شیخار بورکار میگوید شرکت اینتل علاقه زیادی به گرافن دارد زیرا از آنها میتواند
برای تولید نسل جدید کامپیوترهایی با مصرف انرژی بهینه استفاده کند، اما مشکلات
زیادی بر سر این راه وجود دارد. این روش سنتز با قابلیت تولید انبوه میتواند قدمی
مهم در این راه محسوب شود.
گرافن مستحکمترین و نازکترین ماده جهان محسوب میشود که قابلیت استفاده بهعنوان
رسانا را در دمای اتاق دارد. اگر بتوان گرافن را بهصورت مقرون بهصرفه تهیه کرد
آنگاه میتوان از آن در نمایشگرهای انعطافپذیر و پیلهای خورشیدی بسیار کارا
استفاده کرد.
کلید کشف این روش در این حقیقت نهفته است که محققان دریافتند سینتیک رشد گرافن تحت
تاثیر زیرلایهاش است. آنها از روش نشست شیمیایی از فاز بخار در فشار کم (LPCVD)
استفاده کردند که در آن گاز متان در دما و فشار ویژهای تجزیه شده و یک لایه گرافن
ایجاد میشود. رشد گرافن از طریق تاثیر سایتهای مس ( زیرلایه) انجام میشود با
تنظیم دقیق پارامترهای رشد و زیرلایه مس، میتوان گرافن یکدست و با کیفیت بالا
تولید کرد.
