روشی برای رشد گرافن عاری از نقص

یک تیم تحقیقاتی در انگلستان با استفاده از زیرلایه مسی، موفق به رشد گرافنی شده است که فاقد مرز دانه و نقص می‌باشد. این گرافن دارای خواص الکترونیکی بهتری نسبت به گرافن‌ها معمولی است.

یک تیم تحقیقاتی در انگلستان با استفاده از زیرلایه مسی، موفق به رشد گرافنی شده است که فاقد مرز دانه و نقص است. این گرافن دارای خواص الکترونیکی بهتری نسبت به گرافن‌ها معمولی است.

نقص‌های موجود در سطح گرافن موجب تضعیف این ماده و کاهش سرعت حرکت الکترون می‌شود. اخیرا روش جدیدی برای رشد گرافن ارائه شده است که با استفاده از آن می‌توان گرافنی بی نقص تولید کرد این روش برای تولید انبوه گرافن مناسب است.
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه آکسفورد موفق شدند بر مشکل قدیمی در رشد گرافن فائق آیند. پیش از این از CVD برای رشد گرافن استفاده می‌شد که این روش موجب بروز نقص‌هایی در این ماده می‌شد این نقص‌ها خواص الکترونیکی و مکانیکی گرافن را دستخوش تغییر می‌کنند. نتایج این پژوهش در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است.
filereader.php?p1=main_9d6be7a965e8692cd
در این مقاله نشان داده شد که چگونه می‌توان دامنه‌های گرافن را روی فویل‌های ارزان قیمت مس در یک خط قرار داد. چیدمان اتمی سطح فویل مس به‌صورت یک راهنما عمل کرده و جهت‌گیری و چیدمان اتم‌های کربن را کنترل می‌کند.
با ترکیب کنترل مس و اعمال فشار در طول فرآیند رشد، این امکان بوجود می‌آید تا ضخامت این دامنه‌ها کنترل شود. همچنین امکان کنترل لبه مرزدانه‌ها بوجود می‌آید مرز دانه‌ها جایی است که به‌صورت مانع برای حرکت الکترون عمل می‌کند و خواص الکترونیکی گرافن را تحت تاثیر قرار می‌دهد.
نیکول گروبرت از دانشکده مواد دانشگاه آکسفورد می‌گوید روش‌های فعلی برای رشد گرافن به‌نحوی است که دامنه‌های گرافن همه در یک خط قرار نمی‌گیرند. اما ما نشان دادیم که با این روش جدید می‌توان این دامنه‌ها را کنار هم قرار داد و به‌صورت کاملا منظمی تراز کرد. با این کار گرافنی مستحکم‌تر با قدرت هدایت الکترونی بیشتر ایجاد می‌شود. در این روش ابعاد ورقه‌های گرافنی کاملا محدود به ابعاد ورقه مس مورد استفاده در زیرلایه است.
نیکول گروبرت می‌گوید این اولین باری است که نشان داده می‌شود انواع مختلف مس می‌تواند برای کنترل ساختار گرافن مورد استفاده قرار گیرد. از این روش جدید می‌توان برای تولید دامنه‌های دو لایه گرافنی استفاده کرد. این پژوهش گامی موثر به‌سوی تولید گرافن به شکل کنترل شده و در مقیاس صنعتی است، چیزی که برای پر کردن شکاف میان تحقیقات آزمایشگاهی و مصارف صنعتی گرافن ضروری است. محققان نتایج یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای تحت عنوانControlling the Orientation, Edge Geometry, and Thickness of Chemical Vapor Deposition Graphene در نشریه ACS Nano به چاپ رساندند.