Crescita e adesione del grafene ai wafer di silicio

I ricercatori dell'Università Nazionale di Singapore hanno presentato un processo in cui il grafene può essere filmato su wafer di silicio attraverso un processo di crescita, aumentando l'efficacia del trasferimento faccia a faccia del materiale. In modo simile all'adesione dell'acqua, il grafene si diffonde in modo esponenziale sulla superficie di silicio fino a ricoprirla completamente. Il processo rivoluziona la metodologia di adesione del grafene per uso tecnologico.

Grafene su un wafer di silicio

Questo nuovo processo è il primo a consentire non solo il trasferimento, ma anche la riproduzione del grafene su wafer e chip di silicio. Questo processo si discosta dallo standard industriale della verniciatura, in cui il grafene liquido viene steso sul silicio e lasciato asciugare come applicazione. Questo metodo standard, utilizzato per sviluppare fogli di grafene lunghi fino a 30 pollici, ha causato problemi in quanto ha permesso la formazione di impurità e difetti nel processo di stratificazione. Pieghe, crepe e grinze erano problemi standard e la perdita di prodotto era accettabile a causa della mancanza di metodi più affidabili. La situazione è cambiata con il metodo di crescita e trasferimento.

Il processo consente a un seme di grafene di aderire a una base di silicio e di crescere esponenzialmente secondo parametri naturali per riempire uno spazio. Il grafene agisce come una reazione quasi organica, diffondendosi attraverso il suo mezzo di crescita per coprire e rivestire la superficie del silicio. Questo processo riduce le impurità aggiunte dal processo di laminazione e dà al grafene un vantaggio nella creazione di nuove superfici. La ricerca condotta, sebbene incentrata principalmente sull'adesione del silicio, suggerisce che il grafene potrebbe essere utilizzato come supporto di crescita per altri materiali.

Laprova del nove

Durante le fasi investigative e sperimentali, sottili nastri di grafene sono stati applicati a strutture di base in silicio e la microscopia a forza atomica è stata utilizzata per catturare il potenziale di crescita. Allo stesso tempo, gli elettrodi hanno incanalato le cariche attraverso la superficie di crescita per misurare la conduttività, al fine di garantire un prodotto valido alla fine dell'esperimento. Questo esperimento coincidente non ha mostrato alcuna perdita di conduttività nel processo, dimostrando che il processo sarà una soluzione valida ai metodi a secco e a rullo usati in precedenza.

Senza dubbio, questo nuovo processo di posizionamento del grafene sui wafer di silicio rivoluzionerà il settore, con vantaggi immediati in termini di impurità limitate, riduzione delle ore di lavoro per l'applicazione e aumento della redditività grazie alla riduzione dei tempi di applicazione.