تولید چسبی برای جابه‌جا کردن گرافن

به گزارش پایگاه خبری دنیای برند به نقل از ایسنا، مواد دوبعدی با ضخامت اتمی برای ایجاد انقلاب در فناوری آینده، از جمله در صنعت الکترونیک ضروری هستند. با این حال، تجاری‌سازی دستگاه‌هایی که حاوی مواد دوبعدی هستند به دلیل مشکل در انتقال این مواد بسیار نازک از جایی که ساخته می‌شوند به روی دستگاه مورد نظر، با چالش‌هایی روبرو است.

به تازگی محققان دانشگاه کیوشو با همکاری شرکت نیتو دنکو (Nitto Denko) در ژاپن چسب نواری ساختند که می‌تواند به شکلی کاربرپسند و آسان مواد دو بعدی را به روی سطوح مورد نظر قرار دهد.

هیروکی از دانشگاه کیوشو می‌گوید: انتقال مواد دوبعدی به طور معمول یک فرآیند بسیار فنی و پیچیده است؛ این ماده به راحتی می‌تواند پاره یا آلوده شود که به طور قابل توجهی خواص منحصر به فرد آن را تخریب می‌کند. نوار ما یک جایگزین سریع و ساده بوده و آسیب را کاهش می‌دهد.

این تیم، تاکنون موفق به انتقال ویفرهای گرافنی به قطر ۱۰ سانتی متر با استفاده از نوار UV شده‌اند. چسبیدن و لایه برداری را می‌توان با دست انجام داد. با این حال امکان استفاده از فرآیند ماشینی برای این انتقال وجود دارد.

یکی از روش‌های اصلی ساخت گرافن از طریق رسوب بخار شیمیایی است که در آن گرافن روی فیلم مس رشد می‌کند. اما برای انجام صحیح، گرافن باید از مس جدا شود و به یک بستر عایق مانند سیلیکون منتقل شود. برای انجام این کار، یک پلیمر محافظ روی گرافن قرار می‌گیرد و سپس مس با استفاده از محلول اچینگ مانند اسید برداشته می‌شود. پس از اتصال به بستر جدید، لایه پلیمری محافظ با یک حلال حل می‌شود. این فرآیند وقت‌گیر است و می‌تواند باعث نقص در سطح گرافن شود یا اثری از پلیمر را باقی بگذارد.

این گروه برای حل مشکل، از هوش مصنوعی کمک گرفتند تا یک فیلم پلیمری ویژه به نام نوار یو وی (UV Tape) را طراحی کنند. قبل از قرار گرفتن در معرض نور UV، نوار چسبندگی قوی به گرافن دارد و به آن اجازه می‌دهد بچسبد. اما پس از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، پیوند اتم تغییر می‌کند که میزان چسبندگی به گرافن را حدود ۱۰ درصد کاهش می‌دهد. نوار UV همچنین کمی سفت‌تر می‌شود. روی هم رفته، این تغییرات اجازه می‌دهد تا نوار در هنگام ترک گرافن از زیر لایه جدا شود.

محققان همچنین نوارهایی ایجاد کردند که می‌توانند دو ماده دوبعدی دیگر را منتقل کنند؛ گرافن سفید (HBN)و دیکالکوژنیدهای فلزی انتقال (TMD).

پایان