Корейские учёные разработали революционную технологию производства графена

      Комментарии к записи Корейские учёные разработали революционную технологию производства графена отключены

Корейские учёные разработали революционную технологию производства графена

Не смотря на то, что графен складывается из обширно распространённого в природе углерода, он весьма дорог, поскольку до сих пор не изобретены методы его получения в промышленных масштабах. Довольно легко возможно взять только небольшие чешуйки графена. Большой однослойный лист монокристаллического графена, пригодный для предстоящего применения в микроэлектронике — до тех пор пока что недостижимая цель.
Смотрите кроме этого: Новое высокоэффективные фильтры: и применение для воды

Учёные из Массачусетского технологического университета создали разработку, разрешающую делать в страницах графена отверстия определённого диаметра. Оказавшееся «решето» в зависимости от размеров отверстий может фильтровать частицы различного размера — от ионов до больших органических молекул. Мембраны фильтров из классических материалов приходится делать достаточно толстыми, дабы они были достаточно прочными (для установок обратного осмоса, опресняющих морскую воду, рабочее давление может быть около 70 воздухов).

Однако, наверное, что прорыв прейдет скоро. Всего пара месяцев назад в исследовательском центре IBM имени Томаса Уотсона обучились приобретать 10-сантиметровые страницы графена.

А 3-го апреля этого года в издании Science были опубликованы результаты совместного изучения учёных из университета передовых разработок Самсунг и университета Сонгюнгван (Республика Корея), в которой обрисован ещё один способ получения громадных страниц графена с совершенной структурой, возможно пригодный для массового производства.Главная неприятность выращивания графена — наличие областей с различной ориентацией кристаллической решётки, на стыках которых образуются недостатки. Данной неприятности возможно было бы избежать, в случае если выращивать громадный лист графена из одного-единственного центра кристаллизации, но это весьма тяжело реализовать на практике.

Корейские учёные нашли метод осуществлять кристаллизацию графена так, дабы все области, в которых началась кристаллизация, были ориентированы одинаково и срастались в единое целое без недостатков. Главный элемент новой разработке — намерено обработанная подложка.Отдельные области графена срастаются в единый страницу (вверху — схема, внизу — изображения с микроскопа)В её основе лежит простая кремниевая пластина, употребляющаяся для производства микрочипов.

Она покрывается узким слоем монокристаллического германия, а после этого её поверхность обрабатывается 10% водным раствором фтороводорода (плавиковой кислотой). Кислота растворяет оксидную плёнку на поверхности германия и образует вместо неё слой атомов водорода. Такая подложка владеет двумя крайне важными особенностями.

Во-первых, кристаллическая решётка германия помогает собственного рода шаблоном для осаждающихся атомов углерода — все центры кристаллизации оказываются ориентированными одинаково, и в последствии идеально срастаются. Во-вторых, она владеет низкой адгезией с графеном — это позволяет без проблем разглаживаться складкам, появившимся в местах стыка различных областей графена либо из-за различий в коэффициенте температурного расширения графена и германия.

Низкая адгезия так же позволяет без проблем отделять лист графена от подложки, не повреждая её. Во многих вторых методах получения графена подложку приходится растворять. Это делает производство невыгодным, поскольку создание идеально ровной и чистой подложки само по себе дорого. А) Начало осаждения углерода; B) образование отдельных областей графена; C) области срастаются в одно целое; D) готовый лист графена.

Тёмным обозначены атомы углерода, оранжевым — германия, синим — водорода.Источником атомов углерода помогает метан. Осаждение углерода на подложку происходит при температуре 900 — 930 градусов Цельсия и давлении около 13% атмосферного в течение времени от 5 до 120 мин.. Электронная микроскопия подтвердила отсутствие недостатков и нерегулряностей в структуре страницы графена. Из синтезированного так графена учёные удачно изготовили полевой транзистор.

Сотрудники лаборатории Самсунг объявили, что созданная разработка — «один из самых больших прорывов в истории изучений графена». Они уверены в том, что это открытие существенно ускорит промышленное освоение графена и откроет новую эру в электронике.

Интересные записи:

Британские ученые создали суперстойкую краску из графена (новости) http://9kommentariev.ru/


Еще немного статей: