الگودهی گرافن در مقیاس انبوه

پژوهشگران موسسه فناوری الکترونیک کره با همکاری همتایان خود در
دانشگاه سانگ‌کیانوان، موسسه ملی اولسان و دانشگاه کره نتایج این کار خود
را در نشریهNano Letters  به چاپ رساندند.

کوانگ سو از محققان این
پروژه می‌گوید ما نشان دادیم که چگونه فرآیندی مبتنی بر خودآرایی می‌تواند
برای تولید میکروالگوهای گرافنی روی زیرلایه انعطاف‌پذیر به‌کار رود. این
فرآیند یک روش جدید برای تولید انبوه الگوهای گرافنی با راهبرد رول به رول
ارائه کرده است.

هدف از این تحقیقات تولید الگوهای منظم از محلول پلیمر PMMA
است ( این پلیمر پس از سفت شدن به پلکسی‌ژل شهرت دارد). این الگوها روی
فیلم گرافنی تک لایه قرار می‌گیرد که خود ورقه گرافنی روی زیرلایه
انعطاف‌پذیر قرار دارد. در حالی که سطح گرافن با استفاده از پلاسما در حال
تغییر است، PMMA بخش‌های ویژه‌ای از گرافن را محافظت می‌کند. پس از زدوده
شدن PMMA، الگوهای گرافن در نقاطی که با PMMA وجود نداشته، ایجاد می‌شود.

برای الگودهی با محلول پلیمری روی گرافن، محققان یک دستگاه غلطان را روی
گرافن قرار دادند که قادر است با اعمال نیرویی بر سطح، با سرعت ثابت، محلول
را روی گرافن فشار دهد. زمانی که محققان PMMA را روی بخش محدودی از گرافن
قرار دادند، با عبور غلطک نوارهایی روی سطح ایجاد می‌شود که تشکیل الگو روی
گرافن می‌دهد. پهنای نوارهای بدست آمده ۱۸ نانومتر است، با چرخاندن ۹۰
درجه‌ای گرافن می‌توان الگوهای شطرنجی روی گرافن ایجاد کرد.

این فناوری
نه تنها ارزان قیمت است بلکه قابل استفاده روی سطوح سفت و انعطاف‌پذیر است.
همچنین این روش از فرآیند لیتوگرافی رایج ساده‌تر است. برای تحقیق روی خواص
محصول به‌دست آمده، پژوهشگران ترانزیستور اثرمیدان مبتنی بر گرافن تولید
کردند. نتایج تست‌های آنها نشان داد که این ترانزیستور در ولتاژ پایین
هدایت الکترونی خوبی دارد.