Просмотр по

Найден способ получения нанополосок графена для эффективной электроники

Найден способ получения нанополосок графена для эффективной электроники

Для того, чтобы можно было использовать уникальные электронные свойства графена в полупроводниковых приложениях — в химических/биологических сенсорах или устройствах фотоники — этот материал нужно уметь получать в лентах шириной менее 10 нм, границы которых, вдобавок, должны иметь характерную структуру «armchair» с углерод-углеродными связями, ориентированными параллельно основной оси наноленты.

В статье, вышедшей в журнале Nature Communications 10 августа, инженеры Висконсинского университета в Мэдисоне (UW-Madison), рассказали о новом подходе к изготовлению подобных графеновых нанополосок. Их технология особо интересна тем, что она легко масштабируема для массового производства и совместима с оборудованием для обработки полупроводников.

«Наноленты графена можно выращивать непосредственно на поверхности полупроводника, такого как германий, они совместимы со планарной обработкой, распространенной в полупроводниковой индустрии, что в будущем обещает меньше трудностей с интеграцией этих великолепных материалов в электронику», — заявил Майкл Арнольд (Michael Arnold), доцент материаловедения UW-Madison.

Обычно наноленты изготовляют литографическим методом, разрезая большие листы графена, однако получаемые таким способом полоски имеют очень неровные границы. Другой распространенный метод — органический поверхностный синтез с полимеризацией нанолент — дает неплохие результаты, но работает только на металлических подложках, а получаемые ленты слишком коротки для использования в электронике.

Предложенная в UW-Madison стратегия свободна от этих недостатков: она предусматривает выращивание сверхузких нанолент с гладкими и ровными краями прямо на германиевых заготовках с помощью процесса химического осаждения из газовой фазы. На начальном этапе исследователи помещают германий в атмосферу метана, который поглощается поверхностью полупроводника и разлагается на различные углеводороды. Эти органические соединения вступают между собой в реакции, в ходе которых и образуется графен.

Авторы установили, что при достаточно медленном росте кристаллы графена естественным образом образуют очень длинные наноленты на определенных участках кристаллов германия. Управляя скоростью и временем роста ученые смогли уменьшить ширину нанополосок до 10 и менее нанометров.

В дальнейшем команда университета планирует добиться того, чтобы наноленты начинали расти в нужном месте и имели одну общую ориентацию. Сейчас центры образования кристаллов графена возникают в случайных точках на поверхности германия, а полоски растут в двух предпочтительных направлениях.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *