Получение наноматериала графена

Новые методы получения наноматериала графена в виде полос шириной 10-500 нанометров позволят в будущем использовать этот материал для создания новых солнечных батарей и сенсорных дисплеев, а также нового поколения микропроцессоров.
Получение наноматериала графена
Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. Графен обладает высокой прочностью, он прозрачен в силу своей чрезвычайно малой толщины. Кроме того, графен является прекрасным проводником электрического тока, что делает его очень привлекательными для использования в качестве прозрачных электродов солнечных батарей или сенсорных дисплеев. Графен также может быть использован в качестве замены тяжелых медных проводов в авиационной и космической индустрии.

Кроме того, известно, что узкие полосы графена шириной порядка 10-20 нанометров проявляют полупроводниковые свойства и могут быть использованы вместо кремния для создания более быстрых микропроцессоров нового поколения с очень маленьким тепловыделением.

Между тем, до последнего времени способов получения больших количеств полос графена с контролируемой шириной не существовало. Методы, предложенные профессором Джеймсом Туром (James Tour) из Райсовского университета (штат Техас, США) и его коллегами, а также группой профессора Хонгджи Даи (Hongjie Dai) из Стэнфордского университета (штат Калифорния, США), подразумевают использование углеродных нанотрубок для получения полосок графена. Одностенные и многостенные углеродные нанотрубки ученые научились получать в больших количествах уже довольно давно, и сегодня эта технология хорошо освоена.

Авторы публикаций предложили два различных подхода для "раскручивания" таких трубок в полоски. Даи и его коллеги для этих целей приспособили технологии плазменного травления, широко применяемые в традиционной кремниевой микроэлектронике. С помощью этой технологии авторы работы научились вытравливать полоски графена из трубок, нанесенных в большом количестве на клейкую полимерную поверхность. Получающиеся таким методом трубки имеют толщину всего 10-20 нанометров и могут быть легко перенесены на другие поверхности для дальнейшего использования.

Профессор Тур и его коллеги использовали методы химического воздействия на трубки, подвергая их окислению с помощь перманганата калия в растворе серной кислоты. Эти химические агенты заставляют трубки разрываются вдоль своей оси, в результате чего получаются полоски графена толщиной 100-500 нанометров. Эти полоски не обладают полупроводниковыми свойствами, однако их намного легче получить в больших количествах.

Даи в интервью сообщил, что его группе уже удалось создать первые простейшие транзисторы на основе полосок графена. Однако, по мнению профессора, графеновая электроника находится еще в самом начале своего пути, а потому появления первых углеродных микросхем придется подождать еще несколько лет.
Нажми «Нравится» и читай нас в Facebook!

По теме Получение наноматериала графена

Электрон в свободном месте графена

Физикам удалось заселить свободное место в графене лишним электроном. В рамках...
Журнал

Транзистор из графена

Самые известные разновидности углерода — алмаз и графит. Материаловеды назовут...
Журнал

Процесс разрушения графена

Физики выяснили, что графен обладает уникальным механизмом разрушения при...
Журнал

Наноэлеткросхемы на основе графена

Ученые нашли простой метод получения наноразмерных электрических цепей на основе...
Журнал

Бумага из оксида графена

Китайские ученые обнаружили, что бумага из оксида графена обладает выраженными...
Журнал

Открытие графена и микроэлектроника

Открытие графена, за которое двум ученым-выходцам из России Андрею Гейму и...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Земля неизвестная
Как активировать руны для привлечения денег и удачи