Новый метод выращивания графена мог бы наконец-то построить что-то с ним

Новый метод выращивания графена мог бы наконец-то построить что-то с ним

Графен - это потрясающий материал с таким же раздражающим набором ограничений, с которым ему очень сложно работать. Это одна из самых значительных проблем, с которыми мы столкнулись при адаптации материала для коммерческого использования. В то время как был продемонстрирован ряд методов производства графена, ни один из них не придал себя такому масштабному масштабу, который типичен для способности кремниевой промышленности производить, а также кремний. В начале 2016 года вся литейная промышленность, по оценкам, способствовала почти 12 миллионам заводских пластин в месяц (в пластинах толщиной 200 мм). Графен не должен масштабироваться до этого уровня до входа в производство, но любое широко распространенное применение материала требует от него собственной экономии масштаба. Новые исследования из Университета Райса и Национальной лаборатории Ок-Ридж, возможно, приблизили нас к этой идее с новым методом создания большого непрерывного рулона графена.

Исследователи из ORNL использовали процесс химического осаждения из паровой фазы (CVD) для производства графена, что мы уже делали уже довольно давно, но с новым завихрением. Вот как описывает Phys.org:

Подобно традиционным методам CVD для получения графена, исследователи распыляли газообразную смесь молекул предшественников углеводородов на металлическую поликристаллическую фольгу. Тем не менее, они тщательно контролировали локальное осаждение молекул углеводородов, доводя их непосредственно до края возникающей пленки графена. Когда подложка перемещалась под ним, атомы углерода непрерывно собирались в виде монокристана графена длиной до фута.

Запустив процесс при высокой температуре и тщательно контролируя концентрацию газовой смеси, команда смогла сохранить рост, когда он этого захочет. Выход из монокристаллической листовой структуры, в отличие от кластеров материала, также создает более однородный и более крупный непрерывный лист материала.

Исследовательская группа разработала новый метод, который дает большие монослойные монокристаллические пленки графена более чем на одну ногу. Авторы: Энди Спеллес / Национальная лаборатория Ок-Ридж, Департамент энергетики США
Исследовательская группа разработала новый метод, который дает большие монослойные монокристаллические пленки графена более чем на одну ногу. Авторы: Энди Спеллес / Национальная лаборатория Ок-Ридж, Департамент энергетики США

Крупные монокристаллы являются более механически прочными и могут даже иметь более высокую проводимость. Ведущий соотечественник ORNL Иван Вислюк рассказал Phys.Org. «Это потому, что устраняются недостатки, возникающие в результате межсоединений между отдельными доменами в поликристаллическом графене», - сказал он.

Что касается того, что это может означать для полупроводников и других применений графена, это может стать настоящим прорывом ... с достаточным временем. Прямо сейчас, выяснение того, что графен может даже теоретически сделать, было настолько ограничено, потому что мы не можем многое сделать. Но найти один способ его изготовления не обязательно или автоматически помогает. Это потому, что мы не знаем, можем ли мы масштабировать этот метод производства. Кроме того, компаниям, которые могли бы выиграть от включения графена по-разному, не хватило, чтобы исследовать, что это может быть.

Кроме того, если мы можем масштабировать его и извлечь выгоду из его включения, выгоды могут быть все же меньше, чем стоимость. И это до того, как мы перейдем к сложному вопросу о включении графена в логические схемы, где мы перевернем весь вопрос на его голову. Огромное количество работ за последние 50 лет заняло производство полупроводников, когда мы хотим их, и остановимся, когда мы этого не сделаем. Графен переворачивает это уравнение на голове. Теперь нам нужно остановить его от проведения, когда мы этого не хотим (графен буквально не нуждается в помощи).

Ненавижу так быстро отыгрывать многообещающее повествование, но это характер бизнеса. Годы медленного прогресса на фронтах, подобных этому, все с надеждой на долгосрочный взгляд на коммерциализацию.