تولید نانوروبان‌های گرافنی چین‌دار

محققان با استفاده از ردیف‌هایی از پشته‌های مسی موفق به تولید نانوروبان‌های گرافنی شدند که پهنای کمتر از ۱۰ نانومتر دارند. این نانوروبان‌ها دارای خواص الکترونیکی منحصر به‌فردی هستند.

محققان با استفاده از ردیف‌هایی از پشته‌های مسی موفق به تولید نانوروبان‌های
گرافنی شدند که پهنای کمتر از ۱۰ نانومتر دارند. این نانوروبان‌ها دارای
خواص الکترونیکی منحصر به‌فردی هستند.

بروز چروک روی صورت پدیده چندان جالبی برای زیبایی محسوب نمی‌شود اما
محققان چینی موفق شدند چروک‌هایی را روی گرافن ایجاد کرده و با این کار
نانوروبان گرافنی تولید کنند. نانوروبان گرافنی شکل خاصی از گرافن است که
می‌تواند به تولید قطعات الکترونیکی سریع‌تر کمک شایانی کند.

گرافن از یک لایه اتم کربنی تشکیل شده که الکترون‌ها قادرند به آسانی از
میان آن عبور کنند. یک ورقه گرافن مانند فلز عمل می‌کند اما برای این که
بتوان از گرافن به‌صورت یک گیت استفاده کرد باید این ماده به‌صورت نیمه‌هادی
رفتار کند. برای نیل به این هدف باید گرافن را به‌صورت نوارهای کم عرضی
برید. با کم عرض شدن نوارها و رسیدن به زیر ۱۰ نانومتر، الکترون‌ها برای
رسیدن به لایه هدایت ( لایه‌ای که در آن الکترون‌ها به‌راحتی حرکت می‌کنند)،
باید انرژی بیشتری را صرف کنند. گروه‌های بسیاری اقدام به تولید نانوروبان‌های
گرافنی کرده‌اند اما قرار دادن آنها به‌صورت موازی کاری دشوار است.

ژونگ فان و همکارانش از دانشگاه پکینگ چین، روش جدیدی برای تولید نانوروبان‌های
گرافنی ارائه داده‌اند که در نهایت منجر به ساختارهایی با چیدمان موازی می‌شود.
برای این کار آنها از فویل‌های مسی که به‌صورت موازی کنار هم قرار دارند استفاده
کردند به‌صورتی که ساختار شیار مانندی ایجاد شود. در قدم بعد این گروه تحقیقاتی
کربن را تبخیر کرده و روی سطح مس نشست دادند تا با این کار لایه‌های گرافن ایجاد
شود. سپس این ساختارها را به‌روی سطح دی اکسید سیلیکون منتقل کردند به‌طوری که حالت
چین‌دار آنها دست نخورده باقی بماند. با اعمال پلاسمای هوا، لایه گرافن سطحی زدوده
شده و لایه‌های زیرین دوباره پدیدار می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که با این کار
می‌توان نانوروبان‌هایی با پهنای ۷٫۴ نانومتر تولید کرد.

مهمترین نکته در راهبرد مورد استفاده در تولید این ساختارهای چین‌دار آن است که
می‌توان نانوروبان‌های گرافنی بزرگ و موازی را به‌طور مستقیم تولید کرد. همچنین
دانسیته این ساختارها قابل کنترل بوده و بسیار مقرون به‌صرفه هستند. با تغییر
ارتفاع و فواصل میان پشته‌های مسی، می‌توان پهنا و فواصل میان نانوروبان‌های گرافنی
را تنظیم کرد.

جیمز تور از دانشگاه رایس می‌گوید این روش بسیار هوشمندانه است و با آن می‌توان
نانوروبان‌های گرافنی بدون لبه ایجاد کرد که برای کنترل خواص الکترونیک آنها بسیار
مناسب است. همچنین این راهبرد برخی مشکلات تولید نانوروبان‌های گرافنی را حذف کرده
است.