عدم توانایی گرافن در تشکیل یک باندگپ، مشکل اصلی این ماده برای استفاده در افزاره‌های الکترونیکی جدید است. وجود باندگپ جهت ساخت افزاره‌هایی از قبیل ترانزیستورها، تراشه‌های کامپیوتری و پیل‌های خورشیدی ضروری است. اکنون گروهی از دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) راهی برای تولید مقادیر قابل‌توجهی از گرافن به شکل دو یا سه لایه‌ای پیدا کرده است. موقعی که این لایه‌ها بدرستی مرتب شوند، این ساختارها، گرافنی با باندگپ بسیار مطلوب می‌دهند.
گرافن چندلایه‌ای برای افزاره‌های الکترونیکی جدید
عدم توانایی گرافن در تشکیل یک باندگپ، مشکل اصلی این ماده برای استفاده در
افزاره‌های الکترونیکی جدید است. وجود باندگپ جهت ساخت افزاره‌هایی از قبیل
ترانزیستورها، تراشه‌های کامپیوتری و پیل‌های خورشیدی ضروری است. اکنون
گروهی از دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) راهی برای تولید مقادیر
قابل‌توجهی از گرافن به شکل دو یا سه لایه‌ای پیدا کرده است. موقعی که این
لایه‌ها بدرستی مرتب شوند، این ساختارها، گرافنی با باندگپ بسیار مطلوب می‌دهند.
میکائیل استرانو، در MIT و یکی از این محققان، می‌گوید: این یک تحول در
فناوری گرافن است.
اگرچه گرافن در سال ۲۰۰۴ کشف شده است، اما تولید انبوه آن تاکنون یک چالش بوده است.
با این حال، روش جدید این محققان را می‌توان در مقیاس بزرگ انجام داد. طبق گفته
استرانو با استفاده از این روش که کاربردهای عملی و واقعی گرافن را ممکن می‌سازد،
می‌توان ترتیب دقیقی از لایه‌ها ایجاد کرد. ترتیب این لایه‌ها معروف به پشته‌های
A-B است که در فضاهای بین آنها اتم‌هایی است که منجر به خواص الکترونیکی مطلوب می‌شوند.
نکته کلیدی در این فناوری استفاده از تکنیکی است که در دهه‌های ۵۰ و ۶۰ میلادی
ارائه شده است: ترکیبات برم وکلر به یک قطعه از گرافیت وارد شده و راه خود را بصورت
طبیعی به داخل این ماده پیدا می‌کنند – به طور منظم در بین لایه‌ها، یا در بعضی از
حالت‌ها بین هر سه لایه قرار می‌گیرند و طی این فرآیند فاصله بین لایه‌ها را اندکی
بیشتر می‌کنند.
استرانو و همکارانش متوجه شدند که موقعی که این گرافیت در محلول قرار داده می‌شود،
بصورت طبیعی از مکان‌هایی که اتم‌ها وارد شده‌اند، مجزا شده و ورقه‌های گرافنی دو
یا سه لایه‌ای تشکیل می‌شود. استرانو می‌گوید: “بدلیل اینکه این فرآیندِ پراکندگی
می‌تواند بسیار ملایم باشد، ما به ورقه‌های بسیار بزرگ‌تر از ورقه‌های ساخته شده با
دیگر روش‌ها می‌رسیم. گرافن یک ماده‌ی بسیار آسیب‌پذیر است، بنابراین نیاز به یک
فرآیند ملایم دارد”.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nature Nanotechnology
منتشر کرده‌اند.
