محققان دو شرکت آلمانی موفق به ارائه روشی شدند که با آن میتوان تکرارپذیری ادوات گرافنی را بهبود داد. در این روش از اکسید آلومینیوم برای کپسوله کردن گرافن استفاده میشود. با این روش، مسیر کاربرد صنعتی و تجاری ادوات گرافنی هموار میشود.
بهبود تکرارپذیری ادوات گرافنی با کپسوله کردن
ادوات گرافنی عملکرد نوری و الکتریکی بسیار خوبی دارند. این ویژگیهای نوری و الکتریکی گرافن به شدت به عوامل محیطی نظیر رطوبت و ترکیب شیمیایی گاز وابسته هستند؛ بنابراین تکرارپذیری این ادوات در شرایط نرمال اتمسفری تا کنون غیرممکن بوده است.
اخیر دو شرکت آمو (AMO) و گرافنا اسای (Geraphenea SE) نشان دادند که میتوان با کپسوله کردن، دستگاه مبتنی بر گرافن تولید کرد که در شرایط نرمال اتمسفری تکرارپذیر باشد و به مدت چند ماه این تکرارپذیری تداوم داشته باشد.
عوامل ناخواسته جوّی، نظیر رطوبت و اکسیژن و همچنین برخی پسماندهای فرآیند لیتوگرافی که روی سطح گرافن باقی میماند میتواند اثرات نامطلوبی روی ویژگیهای گرافن بگذارند. از آنجایی که این عوامل ناخواسته تحت شرایط اتمسفری نرمال، ناپایدار هستند، تغییراتی در خواص الکتریکی و نوری گرافن ایجاد میکنند. همین تغییرات ناخواسته موجب محدود شدن کار ادوات گرافنی میشود.
این گروه تحقیقاتی در نهایت با استفاده از اکسید آلومینیوم، ادوات اثرمیدان گرافنی را کپسوله کردند. استفاده از کپسول اکسید آلومینیوم در ساخت OLED بسیار رایج است. عامل کلیدی در غیرفعال کردن سطح گرافن، رشد لایه اکسیدی با استفاده از فرآیند هستهزایی لایه آلومینیوم اکسید شده انجام شد. با این فرآیند میتوان ویژگیهای ادوات گرافنی را تا چند ماه پایدار نگه داشت بنابراین در دمای محیط میتوان بدون این که تکرارپذیری دستخوش تغییر شود، از این ادوات استفاده کرد. این یافته محققان میتواند مسیر استفاده تجاری و صنعتی گرافن را هموار کند.