Forskere opfinder ny metode til grafenvækst

(PhysOrg.com) - Et Cornell-forskerhold har opfundet en enkel måde at lave grafen elektriske enheder ved at dyrke grafen direkte på en siliciumwafer.

Enkelte lag af kulstofatomer, kaldet grafenplader, er lette, stærk, elektrisk halvledende -- og notorisk vanskelige og dyre at lave.

Nu, et forskerhold fra Cornell har opfundet en enkel måde at lave grafen elektriske enheder ved at dyrke grafen direkte på en siliciumwafer. Værket blev offentliggjort online 27. oktober i tidsskriftet Nano bogstaver .

Grafen hyldes ofte som potentielt erstattende silicium i elektronik, med sin bemærkelsesværdige styrke, på trods af dets ét atomtykke ark, og dets off-the-chart elektriske egenskaber. Men at lave det i store mængder er en udfordring, og videnskabsmænd har vendt sig til metoder så rå som at bruge scotch tape til at fjerne et lag grafen fra grafit, materialet fundet i blyantbly. Sådanne metoder ville aldrig overleve fremstilling, især da det ville producere grafen med varierende antal lag på tilfældige positioner.

"Du kan forestille dig at prøve at pille et stykke krympeplast af et fad for at lægge det på et nyt fad - det bliver rodet, " sagde ledende forsker Jiwoong Park, Cornell assisterende professor i kemi og kemisk biologi.

Inspireret af tidligere arbejde, hvor videnskabsmænd dyrkede grafen på kobberfolie, holdet dyrkede grafen direkte på siliciumwafers belagt med en speciel fordampet kobberfilm. De skærer derefter grafenfilmene i deres ønskede former ved hjælp af sådanne standardmetoder som fotolitografi, og fjernede det underliggende kobber med en kemisk opløsning. Tilbage var en grafenfilm, der draperede ned over siliciumwaferen med en lille defekt.

"Når først grafen er lavet oven på denne oblat, du kan anvende enhver tyndfilmsbehandlingsteknik, " sagde Park.

Holdet eksperimenterer nu med at vokse i fuld skala, fire-tommers grafen wafers, som yderligere vil demonstrere fremstillingspotentialet af grafen-baseret elektronik.

Avisens første forfatter er Mark P. Levendorf, en kandidatstuderende i kemi, og medforfattere er Carlos S. Ruiz-Vargas, en kandidatstuderende i anvendt og teknisk fysik, og Shivank Garg '10, en bachelor med speciale i kemi.

Leveret af Cornell University (nyheder:web)