- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Графен — один из самых многообещающих материалов на основе углерода. Так, из графена можно сделать транзистор [1], способный работать на частоте 427 гигагерц, или фотосенсор [2], который в 1000 раз чувствительнее обычного. К сожалению, пока что графен умеют получать лишь в виде чешуек размером в доли миллиметра или в виде плёнок хоть и большего размера, но состоящих из нескольких слоёв. При этом стоимость такого графена всё ещё очень велика.
В исследовательском центре IBM имени Томаса Уотсона разработали [3] технологию получения однослойных листов графена размером до 10 сантиметров и нанесения их на кремниевую подложку. Эта технология может стать основой для массового производства графена и появления на рынке электронных устройств на его основе.
Суть нового метода получения графена продемонстрирована на иллюстрации и состоит в использовании материалов, которые «прилипают» к графену с разной силой. Сначала на субстрате из карбида кремния методом термического разложения формируется плёнка толщиной от одного до нескольких атомных слоёв графена. С помощью тонкой плёнки, покрытой никелем, графен отрывается от подложки. Этот процесс был известен и раньше, однако такой графен содержал участки из нескольких слоёв, которые ухудшали его характеристики. Дело в том, что самый верхний, поверхностный слой практически идеален, однако к нему прилипают «лишние» куски, образовавшиеся под основным листом.
Исследователи IBM добавили в процесс ещё один этап — повторное отслаивание кусочков графена прилипших к основному слою. Это делается с помощью плёнки с золотым покрытием. Графен прилипает к золоту лучше, чем к углероду, но хуже чем к никелю. Благодаря этому удаётся очистить графеновую плёнку от лишних кусков, не повредив её, и перенести её на кремниевую подложку. 99% поверхности получившегося листа графена имеет идеальную структуру. Процесс можно повторять снова и снова, отделяя от кристалла карбида кремния слой за слоем.
Согласно статье [4] журнала «Nature» о перспективах графена, современные кремниевые транзисторы достигнут теоретического предела своих возможностей уже в 2021 году. Переход на графен откроет совершенно новую эпоху — частота электронных устройств может достигнуть терагерца.
Автор: ilya42
Источник [5]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/zhelezo/47897
Ссылки в тексте:
[1] транзистор: http://habrahabr.ru/post/190892/
[2] фотосенсор: http://habrahabr.ru/post/181864/
[3] разработали: http://ibmresearchnews.blogspot.com/2013/11/exfoliating-wafer-scale-graphene-down.html
[4] статье: http://www.graphenecouncil.org/blog/2013/8/27/a-roadmap-for-graphene-nature-11-oct-2012.html
[5] Источник: http://habrahabr.ru/post/201440/
Нажмите здесь для печати.