محققان آمریکایی با استفاده از اصلاح زیرلایه موفق شدند تا خواص گرافن ایجاد شده در سطح آن را اصلاح کند. با این کار می‌توان خواص الکترونیکی گرافن را تحت کنترل در آورد.
اصلاح سطحی گرافن با استفاده از تک لایه‌های خودآرا
محققان آمریکایی با استفاده از اصلاح زیرلایه موفق شدند تا خواص گرافن ایجاد شده در سطح آن را اصلاح کند. با این کار می‌توان خواص الکترونیکی گرافن را تحت کنترل در آورد.
خواص الکترونیکی فیلم‌های گرافنی مستقیما تحت تاثیر ویژگی‌های زیرلایه‌ای هستند که روی آن رشد می‌کنند یا به روی آن انتقال پیدا می‌کنند. پژوهشگران از این مزیت استفاده کردند تا اتصالات p-n گرافنی تولید کنند. برای این کار گرافن به زیرلایه‌ای منتقل شده است که دارای الگوهایی‌اند که یا دهنده قوی الکترون یا گیرنده قوی الکترون هستند.
این یک روش پایدار و قابل کنترل در دمای پایین برای تقویت فیلم‌های گرافنی است. در این روش با استفاده از خودآرایی تک لایه‌ای سطح میان گرافن و زیرلایه اصلاح می‌شود. محققان موسسه فناوری جرجیا با استفاده از این مفهوم اتصالات p-n گرافنی ایجاد کردند، اتصالاتی که ساختار بلورهای آنها هیچ آسیب و نقصی ندارد، آسیب‌هایی که به شدت موجب کاهش حرکت حفره و الکترون می‌شود.
گرافن‌ها با استفاده از روش CVD روی فیلم مسی ایجاد شدند سپس این لایه‌ها به زیرلایه مورد نظر منتقل شدند. گرافن‌هایی که به زیرلایه دی‌اکسید سیلیکون منتقل شده با استفاده از خودآرایی تک لایه‌ای عامل دار می‌شوند. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌هایی در نشریه ACS Applied Materials & Interfaces و the Journal of Physical Chemistry C. به چاپ رسیده است.
گرافن‌ها با استفاده از روش CVD روی فیلم مسی ایجاد شدند سپس این لایه‌ها به زیرلایه مورد نظر منتقل شدند. گرافن‌هایی که به زیرلایه دی‌اکسید سیلیکون منتقل شده با استفاده از خودآرایی تک لایه‌ای عامل دار می‌شوند. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌هایی در نشریه ACS Applied Materials & Interfaces و the Journal of Physical Chemistry C. به چاپ رسیده است.
کلیفورد هندرسون از محققان این پروژه می‌گوید ما موفق شدیم تا نشان دهیم که می‌توان گرافن نوع p-n را به‌صورت کنترل شده ایجاد کرد. در این روش به‌جای این که به‌صورت مستقیم گرافن عامل‌دار شود، از زیرلایه‌های الگودار استفاده می‌شود. با قرار دادن روی سطح تک‌لایه خودآرا، خاصیت دهنده الکترون یا پس‌زدن الکترون موجب می‌شود خواص الکترونیکی گرافن اصلاح شود.
این روش دارای مزایا و معایبی است از معایب این روش آن است که موجب تغییرات ساختاری در شبکه آن می‌شود که این موضوع انتقال الکترون را در شبکه دستخوش تغییر می‌کند. هندرسون می‌گوید با قرار دادن گرافن روی هر سطحی، می‌توان خواص گرافن را متناسب با آن زیرلایه تغییر داد. ما به این اندیشیدیم که آیا می‌توان از این ویژگی به‌صورت کنترل شده استفاده کرد. در این صورت می‌توان بدون وارد شدن نقص، خواص حرکت الکترون را در گرافن بهبود داد.
محققان با استفاده از لیتوگرافی روی سطح سیلان الگوهای مختلفی ایجاد کردند. زمانی که فیلم گرافنی روی این سطح قرار داده شده، زیرلایه موجب تغییر ساختار گرافن شد. با این کار هم خواص مواد p و هم n روی سطح گرافن ایجاد شد.
