p (PhysOrg.com) - Encontrar um simples, A maneira escalável de padronizar o grafeno para futuras aplicações eletrônicas é um dos maiores desafios que os pesquisadores do grafeno enfrentam. Embora a litografia tenha sido amplamente usada para criar padrões de grafeno para dispositivos eletrônicos, suas múltiplas etapas de processamento o tornam muito complexo para uso em grande escala. Em um estudo recente, cientistas descobriram que um motorizado, rolo móvel pode depositar uma solução de polímero sobre uma superfície de grafeno em padrões periodicamente listrados e listrados, que eles usaram para fazer um transistor. Ao eliminar várias etapas envolvidas na litografia, a nova técnica pode levar a um método de baixo custo para a produção de padrões de grafeno para uma variedade de dispositivos eletrônicos em grande escala. p Os pesquisadores, do Instituto de Tecnologia Eletrônica da Coreia e da Universidade Sungkyunkwan, ambos em Gyeonggi-do, Coréia; o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan em Ulsan, Coréia; e a Universidade da Coreia em Seul, Coréia, publicaram seu estudo em uma edição recente da Nano Letters.

p “Demonstramos como um processo mediado por automontagem pode ser aplicado para fabricar micropadrões de grafeno em substratos flexíveis, ”O professor Kwang Suh da Universidade da Coreia disse PhysOrg.com . “Este processo fornece uma metodologia escalonável e compatível para a produção em grande escala e rolo a rolo de padrões de grafeno.”

p O objetivo da pesquisa era produzir padrões altamente ordenados de solução de polímero PMMA (também conhecido como Plexiglas quando na forma sólida) em um filme de grafeno de camada única preparado em um substrato flexível. O PMMA protege regiões específicas do grafeno enquanto o grafeno é gravado por um tratamento de plasma. Depois que o PMMA é lavado, padrões de grafeno aparecem gravados em regiões que não foram cobertas pelo PMMA.

p Para padronizar a solução de polímero PMMA no grafeno, os pesquisadores posicionaram um rolo em cima do grafeno, e o rolo era empurrado por uma placa superior motorizada a uma velocidade definida. Quando os pesquisadores carregaram a solução de PMMA em um espaço confinado formado entre o rolo e a superfície de grafeno, a borda da solução PMMA (ou seja, linha de contato) sofre um movimento stick-slip contínuo devido à competição entre as forças de pinning e capilares. Como resultado, Padrões de PMMA periodicamente listrados são formados na superfície de grafeno em grandes áreas.

p Este método produziu tiras de PMMA com espaçamento quase equivalente e uma largura de cerca de 18 micrômetros. Girando o filme de grafeno 90 °, os pesquisadores também podem fabricar padrões de listras cruzadas.

p “Nossa abordagem não é apenas barata, mas também tem aplicabilidade diversa, uma vez que pode funcionar em substratos flexíveis ou rígidos; e é muito mais simples do que o processo convencional de fotolitografia, ”Disse o Dr. Woo Seok Yan do Instituto de Tecnologia Eletrônica da Coreia.

p Para investigar as propriedades eletrônicas dos padrões finais de grafeno, os pesquisadores fabricaram transistores de efeito de campo flexíveis baseados em grafeno com base nos padrões. Depois de adicionar eletrodos e um dielétrico de porta íon-gel, os pesquisadores testaram o transistor e descobriram que ele exibe boa mobilidade de elétrons em baixas tensões. A mesma técnica pode ser usada para fabricar uma variedade de dispositivos baseados em grafeno.

p “Com os benefícios de sua simplicidade, alto rendimento, e escalabilidade para o processamento roll-to-roll, este processo é uma promessa para a integração do grafeno em dispositivos eletrônicos práticos, como sensores e transistores de efeito de campo, ”Yan disse.

p Yan e Suh acrescentaram que planejam expandir a técnica para escalas menores.

p “A extensão deste processo de automontagem pode levar a uma variedade ainda maior de padrões complexos de grafeno em escala nanométrica, ”Suh disse. “Agora estamos nos concentrando na fabricação de alto rendimento e rolo a rolo de padrões de grafeno nanoarquitetura com base nesta técnica.” p Copyright 2012 PhysOrg.com.
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