As propriedades elétricas únicas do grafeno têm seduzido os pesquisadores a imaginar um futuro de circuitos integrados rápidos feitos com folhas de um átomo de carbono de espessura, mas muitos desafios permanecem no caminho para a comercialização. Cientistas da Universidade da Flórida enfrentaram recentemente um desses desafios - como fabricar grafeno de maneira confiável em grande escala.

A equipe desenvolveu uma nova técnica promissora para a criação de padrões de grafeno sobre carboneto de silício (SiC). SiC compreende silício e carbono, mas em altas temperaturas (cerca de 1300 graus Celsius) os átomos de silício evaporam da superfície, deixando os átomos de carbono crescerem em folhas de grafeno puro. Os pesquisadores já haviam usado esta técnica de decomposição térmica para criar grandes folhas de grafeno, que foram então gravados para fazer os padrões necessários para os dispositivos. O processo de gravação, Contudo, pode introduzir defeitos ou contaminantes químicos que reduzem a valiosa mobilidade de elétrons do grafeno.

Em contraste, a técnica da equipe da Flórida permitiu aos pesquisadores confinar o crescimento do grafeno a um padrão definido tão pequeno quanto 20 nanômetros. A equipe descobriu que implantar íons de silício ou ouro em SiC baixou a temperatura na qual o grafeno se formou em aproximadamente 100 graus Celsius. A equipe implantou íons apenas onde as camadas de grafeno eram desejadas, e então aqueceu o SiC a 1200 graus Celsius. A esta temperatura, o SiC puro não formou grafeno, mas as áreas implantadas sim. Usando esta técnica, a equipe criou com sucesso nanofitas de grafeno, linhas finas de grafeno com dimensões em nanoescala.

Com mais refinamento, o processo, descrito no jornal do American Institute of Physics Cartas de Física Aplicada , pode ser capaz de estimular o crescimento seletivo de grafeno em temperaturas ainda mais baixas, os pesquisadores escrevem.