استفاده از اکسید گرافن در الکترونیک شفاف



اخیراً محققان امریکایی روش جدید و سادهای را برای رسوبدهی اکسید گرافنبر روی گسترهای از زیرلایهها ابداع کردهاند که مبتنی بر استفاده ازمحلول بوده و علیرغم قابلیت کنترل بالا، در دمای اتاق نیز قابل استفادهاست.

در این روش لایههای فوق نازکی تولید میشود که دارایشفافیت و مساحت سطح بالایی هستند و خصوصیات الکتریکی آنها از طریق کنترلضخامت، از نیمهرسانایی به فلزی قابل تغییر است.
محققان امیدوارند تا در آینده از این روش در ساخت ابزارهایی چون الکترودهای سلولهای خورشیدی بهره بگیرند.
مانیشهاوالااز دانشگاه روتگرز و سرپرست این گروه تحقیقی، در این باره گفت: اینلایههای بسیار نازک که از صفحات کوچکی از اکسید گرافن با ضخامت اتمی(کهسطح را پوشانیدهاند) تشکیل شدهاند، نیمهرساناهای خوبی هستند.
افزایش تعداد ورقههایی که لایههای مذکور را ایجاد میکنند، منجر به ایجاد خاصیت فلزی خواهد شد.
روشمذکور بر اساس یک فرایند پالایش خلأ طراحی شدهاست که در آن، یک مخلوطمعلق(که مخلوطی از صفحات اکسید گرافن تکلایهای و آب میباشد) بهوسیلهیک کاغذ فیلتر با حفرة ۲۵ نانومتری پالایش میشود.
عبور این مخلوط از فیلتر، منجر به جداسازی صفحات میکرومقیاس میشود.
هاوالاتوضیح داد که مسدود شدن یک حفره، میزان عبور آب از آن حفره را به میزانبسیار زیادی کاهش میدهد و مخلوط از طریق حفرههای غیر مسدود مجاور پالایشمیشود.
این فرایند تا آنجا ادامه مییابد که تمام حفرهها مسدود شوند.
با این روش، لایهای یکنواخت از صفحات اکسید گرافن با ضخامت حدود ۱ تا ۵ نانومتر، بر روی پوستةفیلتر تشکیل میشود.
پساز نشاندن لایه اول که بخشی از لایة فوق نازک نهایی است، میتوان از طریقپالایشِ مقادیر بیشتری از مخلوط، لایههای بعدی را نیز ایجاد کرد.
بهگزارش ایسکانیوز به نقل از نانو، هاوالا در این باره گفت: میتوان از طریقکنترل حجم مخلوط معلق، ضخامت لایه رسوبدهیشدة نهایی را کنترل کرد.
لایه مذکور پس از تولید، بر روی زیرلایه مناسبی (همانند سیلیس بر روی شیشهی سیلیکونی یا پلاستیک) منتقل میشود.
اینکار از طریق جایگذاری پوستة فیلتر بر روی سطح زیرلایه به شکلی که لایهفوق نازکِ تولیدی، در تماس با زیرلایه باشد و حل کردن کاغذ فیلتر بااستون، انجام میگیرد.
به منظور ساخت ترانزیستورها یا سلولهای خورشیدی آلی میتوان این لایهها را اصلاح کرد.
گرچهچنین ابزارهایی هنوز کارایی بالایی ندارند؛ این روش در زمینههایی چونساخت رساناهای انعطافپذیر و شفاف، امیدواریهای زیادی را ایجاد کردهاست.
هماکنوناین گروه قصد دارند تا لایههای رساناتری بسازند و به راههایی برایارتقای تحرک آنها دست پیدا کنند تا به این شکل، خصوصیات نهایی آنها بیش ازپیش به خصوصیات گرافن نزدیک شود