Sukurtas naujas grafeno gamybos metodas (4)
Grafenas vadinamas nuostabiausia dvidešimt pirmojo amžiaus medžiaga, kuri, kaip manoma, ateityje padarys revoliuciją mikroelektronikoje. Už jo atradimą buvo paskirta 2010-jų metų Nobelio premija.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Kuo gi grafenas toks ypatingas, kad apie grafeną nuolat kalbama mokslo pasaulyje?
Vieno atomo storio nauja anglies forma yra ploniausia ir stipriausia nanomedžiaga pasaulyje, beveik permatoma ir lengvai praleidžianti šilumą bei elektrą. Teoriškai grafeno tranzistoriai veiktų žymiai greičiau ir aukštesnėje temperatūroje, nei dabartinė elektronika, kurioje pagrindinį vaidmenį vaidina silicis. Grafenas padėtų išspręsti daugelį problemų, su kuriomis susiduria dabar labai greitai auganti mikroprocesorinių lustų pramonė, kai inžinieriams keliamas uždavinys padidinti skaičiavimo spartą ir sumažinti puslaidininkių dydį nedidinant temperatūros.
Elektronai gali keliauti nesusidurdami su priemaišomis grafene santykinai dideliais atstumais – tūkstantąsias milimetro dalis. O tai yra labai daug šiame pasaulyje. Elektronai grafene pasiekia tūkstančio kilometrų per sekundę greitį, tai yra trisdešimt kartų didesnį greitį nei elektronai silicyje. Grafenas yra apie tris šimtus kartų stipresnis už plieną.
Grafeno permatomumas reiškia, kad potencialiai jis galėtų būti panaudotas gaminant lietimui jautrius ekranus ar net saulės elementus, o maišant su plastiku sudarytų lengvą, bet labai tvirtą sudėtinę medžiagą, naudojamą naujos kartos palydovuose, lėktuvuose ir mašinose.
Deja, grafeno įsisavinimas vyksta labai lėtai ir pagrindinė to priežastis – nėra atrasta būdo kaip gaminti didelius grafeno sluoksnius. Dabar gi lenkų mokslininkai passkelbė atradę metodą, kaip gaminti didelių išmatavimų grafeno sluoksnius.
Profesorius Jacekas Baranovskis (Jacek Baranowski), dirbantis Elektroninių medžiagų technologijos institute Varšuvoje, mano, kad jų grupės padarytas atradimas yra svarbus žingsnis norint grafeno pagrindu gaminti tranzistorius bei integruotus lustus.
„Naujasis metodas remiasi epitaksijos metodu, taikomu ant silicio karbido pagrindo dujinėje aplinkoje“, – aiškino Baranovskis. Epitaksijos metu mikrono plonumo medžiaga auginama ant puslaidininkio pagrindo.
Tai jau didelis pasiekimas, mat dabar irgi galima gaminti grafeno lakštus, tačiau santykinai dideli lakštai gaunami tik ant metalų paviršių. Tai mažina grafeno panaudojimo potencialą. Nenaudojant tokio pagrindo dabartiniai metodai leidžia gaminti lakštus daugiausia iki dvidešimt penkių kvadratinių centimetrų ploto. Taip pat sudėtinga išgauti medžiagos tolygumą.
„Tolygumas yra viena svarbiausių savybių, kurią svarbu pasiekti, kad medžiaga būtų naudojama pramonėje“, – tęsė Baranovskis, aiškindamas savo grupės darbo svarbą.
Mokslininkų darbas buvo atspausdintas Nano Letters žurnale, jį ruošiamasi pristatyti konferencijos, vyksiančios Ispanijoje, metu.
