p Esta é uma imagem de microscópio óptico de um filme de cobre destruído principalmente durante o crescimento do grafeno. O que era um filme contínuo de cobre se decompôs em áreas cinzas de safira nua, anéis e manchas irregulares de cobre que aparecem em um arco-íris de cores devido à oxidação, e pequenas ilhas de grafeno em forma de estrela, que parecem brilhantes porque o grafeno protege o cobre da oxidação. Crédito:David L. Miller, NIST
p Para especialistas em tecnologia, o grafeno é um grande negócio certificado. O material à base de carbono com um átomo de espessura evoca descrições rapsódicas como o mais forte, material mais fino conhecido. Também é leve, flexível, e capaz de conduzir eletricidade, bem como cobre. Eletrônicos baseados em grafeno prometem avanços como velocidades mais rápidas de internet, células solares mais baratas, novos sensores, trajes espaciais feitos de fios de grafeno, e mais. p Agora uma equipe de pesquisa do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) em Boulder, Colo., pode ajudar a trazer a promessa do grafeno para mais perto da realidade. Ao procurar uma plataforma de crescimento ideal para o material, os investigadores desenvolveram uma nova receita promissora para um substrato de grafeno:uma película fina de cobre com grãos cristalinos maciços. As descobertas da equipe aparecem no jornal
AIP Advances .
p O principal avanço é o tamanho do grão do substrato de cobre. Os grãos grandes têm vários centímetros de tamanho - lunkers para os padrões da microeletrônica - mas seu volume relativo permite que sobrevivam às altas temperaturas necessárias para o crescimento do grafeno, explicou o pesquisador do NIST, Mark Keller.
p A incapacidade da maioria dos filmes de cobre de sobreviver a este estágio de crescimento do grafeno "tem sido um problema que impede a produção em escala de wafer de dispositivos de grafeno, "Keller disse.
p Filmes finos são um componente essencial de muitos eletrônicos, óptico, e tecnologias médicas, mas os grãos nesses filmes são normalmente menores do que um micrômetro. Para fabricar a nova superfície de cobre, cujos grãos são cerca de 10, 000 vezes maior, os pesquisadores criaram um processo de duas etapas.
p Primeiro, eles depositaram cobre em uma bolacha de safira mantida um pouco acima da temperatura ambiente. Segundo, eles adicionaram a etapa transformadora de recozimento, ou tratamento térmico, o filme a uma temperatura muito mais alta, perto do ponto de fusão do cobre. Para demonstrar a viabilidade de seu filme de granulação gigante, os pesquisadores cultivaram grãos de grafeno com sucesso de 0,2 milímetros de diâmetro na nova superfície de cobre.
