یک تیم تحقیقات بین‌المللی ابزاری را برای کنترل کیفی گرافن تولید شده به روش انبوه ارائه کرده است. در این روش از میکروسکوپ نوری و زیرلایه کاربید سیلیکون استفاده می‌شود.
ارائه ابزاری برای کنترل کیفی گرافن تولید شده به روش انبوه
پژوهشگران آزمایشگاه ملی فیزیک با همکاری همتایان خود در دانشگاه صنعتی چالمرز موفق به ساخت ابزاری سریع و ارزان برای کنترل کیفی گرافن رشد یافته بر سطح نیترید سیلیکون شدند. گرافن ماده‌ای تک لایهای بوده که از متورق کردن گرافیت بدست می‌آید. با قرار دادن چسب نواری روی یک تکه گرافیت و لایه‌برداری از آن می‌توان صفحات گرافنی تولید کرد. هر چند این روش برای تولید گرافن با کیفیت بالا مناسب است اما از آن نمی‌توان برای تولید تجاری و انبوه گرافن استفاده کرد.
روش جایگزین برای تولید گرافن، رشد اپیتاکسیالی آن بر سطح کاربید سیلیکون در دمای بالا است. پژوهشگران این پروژه اخیرا موفق شدند تا با استفاده از گرافن رشد یافته از این روش، برای ارائه استاندارد مقاومت کوانتوم هال استفاده کنند. در کنار این موفقیت، آنها خلاء وجود یک دستگاه را برای بررسی گرافن‌های تولید شده به صورت انبوه احساس کردند؛ ابزاری که ارزان و سریع بتواند کیفیت گرافن تولید را نشان دهد.
برای حل این مشکل محققان ابزار جدیدی ساختند که مبتنی بر میکروسکوپ نوری است، با این روش می‌توان تاثیر زیرلایه کاربید سیلیکون را روی کیفیت گرافن تولید شده بدست آورد. پیش از این تصور می‌شد که کنتراست گرافن روی زیر لایه کاربید سیلیکون اندک است؛ بنابراین نمی‌توان این کنتراست را با میکروسکوپ نوری مشاهده کرد. اما تحلیل تصاویر میکروسکوپ نوری و مقایسه آن با نتایج بدست آمده از اندازه‌گیری‌های الکتریکی نشان می‌دهد که این روش می‌تواند برای مشاهده تک لایه‌های گرافنی با ضخامت ۰٫۳ نانومتر مناسب باشد.
این گروه ابزاری را ساختند که در آن از کاربید سیلیکون و میکروسکوپ الکترونی برای بررسی کیفیت گرافن استفاده می‌شود. با این ابزار هم می‌توان تک لایه گرافنی را مشاهده کرد و هم برخی ویژگی‌های ساختاری روی گرافن را بررسی کرد. برای مثال، این که کجای ساختار گرافنی چند لایه است با این روش قابل مشاهده است. این گروه نتایج مشاهدات میکروسکوپی خود را با نتایج تعیین مشخصات الکتریکی مقایسه کردند و در نهایت دریافتند که اختلاف توپولوژیکی و چند لایهای بودن گرافن با میکروسکوپ نوری قابل مشاهده است.
نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که میکروسکوپ نوری توانایی نمایش آسیب‌های ساختاری در گرافن واقع بر کاربید سیلیکون را دارد.
