رشد گرافن بر روی بلورهای مس

مطالعات جدید می‌توانند باعث بهبود تولید صنعتی گرافن با کیفیت بالا شوند. صنایع الکترونیک از جمله صنایعی است که گرافن زیاد مصرف می‌کند.

ژوزف لیدینگ و اریک پاپ، از محققان دانشگاه ایلینو با بررسی و به‌کارگیری فناوری‌های تصویربرداری دریافتند که کیفیت گرافن به ساختار بلوری سابستریت مس بستگی دارد.

گرافن از جمله موادی است که در صنایع الکترونیک کاربرد فراوان دارد به‌طوری‌که آینده‌ی این صنعت به گرافن بستگی دارد. کیفیت گرافن از جمله مسایل حل نشده در فناوری نانو است.

سابستریت مس برای رشد گرافن مناسب است زیرا ارزان قیمت بوده و همچنین رشد گرافن تک لایه را تسریع می‌بخشد. محققان حدس می‌زنند که زبری سطح سابستریت مس در رشد گرافن تاثیر دارد ولی دانشمندان دانشگاه ایلینو معتقدند که ساختار بلوری مس نیز در این فرآیند، بسیار با اهمیت است.

ورقه‌های مس دارای ساختارهای بلوری متفاوتی هستند. زمانی که گاز متان به سطح آنها برخورد می‌کند شکل‌های بلورهای مس در تشکیل گرافن از اتم‌های کربن، بسیار تاثیرگذار است. شکل‌های بلوری مس با ضرایب عددی نشان داده می‌شوند و محققان دانشگاه ایلینو با به‌کارگیری فناوری‌های تصویربرداری دریافتند که شکل‌های بلوری مس که دارای ضرایب عددی بالاتری دارند، گرافن‌های با کیفیت پایین‌تری تولید می‌کنند. این محققان ضریب عددی ۱۰۰ و ۱۱۱ را شناسایی کرده‌اند که به‌ترتیب دارای ساختار مکعبی و شش وجهی متراکم هستند.

تولید تک بلورهای مس، بسیار گران قیمت و مشکل است زیرا درصدی از بلورهای با ضریب عددی ۱۱۱ نیز به‌عنوان ناخالصی حضور دارد و محققان را در تولید گرافن‌های با کیفیت بالا و عاری از هرگونه عیب و نقص دچار مشکل می‌سازد.

دانشمندان بر روی مواد دوبعدی از قبیل عایق‌ها برای بهبود کارآیی تجهیزات گرافن، مطالعه و تحقیق می‌نمایند.

نتایج تحقیقات انجام شده در مجله‌ی Nano Letters به چاپ رسیده است.