Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1 На микрофотографии (a) видно, что разрезы берут свое начало у края "ступеньки". На снимке (b) видно, что каталитические частицы концентрируются преимущественно на границах "ступенек".
Рис.2 a) "ямки", созданные методом окислительного травления на воздухе при температуре 650 градусов, после 5 минут травления; b) Микрофотография каталитических наночастиц, сконцентрировавшихся по краям "ямок" и вдоль границ "ступенек" после отжига при температуре 500 градусов; c) короткие разрезы, нащинающиеся от краев "ямок"; d) каталитические наночастицы, сконцентрировавшиеся на границе разреза после вторичного нанесения.
Рис.3 Очень плотная структура вырезанных фрагментов графена после второго разрезания.
Рис.4 Все фрагменты графена разрезаны на маленькие кусочки.
Рис.5 На закрытом фоторезистом участке образовались фрагменты графена различной формы.

Многостадийное разрезание графена на фрагменты заданной формы

Ключевые слова:  графен, материаловедение

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

05 июля 2009

Уникально высокая подвижность зарядов в графене делает этот материал потенциально интересным для создания разного рода электронных устройств, например, полевых транзисторов или ячеек памяти. Однако для создания многих из них необходимо уметь разрезать лист графена на фрагменты необходимой формы. Свой многостадийный метод разрезания графена был предложен международным коллективом ученых из США, Мексики и Индии.

Известно, что каталитические частицы, используемые для разрезания графена, концентрируются преимущественно вдоль границ "ступенек" (рис.1). Такие ступеньки могут быть созданы различными методами, такими как травление плазмой или бомбардировка ионным пучком. Кроме границы "ступенек", центрами зародышеобразования могут выступать "ямки", полученные окислительным травлением в течение 1-5 минут при температуре 650 градусов. Каталитические частицы наносились методом dip-coating (рис.2). Стоит отметить, что при первом разрезании образовавшиеся каналы были очень короткими. После первого разрезания, каталитические частицы были нанесены снова, и их центром формирования стали края разреза. Процессы разрезания можно продолжать и далее, однако уже после второго разрезания на поверхности HOPG (высокоориентированный пиролитический графит) образовалась очень плотная структура треугольных, прямоугольных и ленточных кусков графена (рис.3).

Полученные фрагменты графена переносились на кремниевую подложку, используя ультратонкую эпоксидную пленку в качестве адгезивного слоя. Однако использование такого метода ограничивает недостаточная равномерность и плоскость больших блоков HOPG, используемых в эксперименте. Поэтому было решено переносить большие фрагменты графена на кремниевую подолжку, и лишь потом разрезать их. Для соединения использовалась все та же ультратонкая эпоксидная пленка. Для получения тонких фрагментов графена, пригодных для практического применения, использовалась обработка ультразвуком. Избыточный адгезивный слой был удален травлением на воздухе при температуре 500 градусов. Далее были нанесены каталитические частицы, и при температуре 850 градусов было выполнено разрезание. Стоит отметить, что разрезы при такой температуре оказались очень прямыми, что положительно сказалось на регулярности образовавшихся фрагментов графена (рис. 4).

Две описанные выше процедуры (многостадийное разрезание и перенос на кремниевую подолжку с последующим разрезанием) показали, что разрезание становится более эффективным, если создать большее количество "ступенек" на поверхности графена. При этом необходимо строго контролировать положение этих "ступенек", тем самым контролируя положения разрезов. Для реализации этой задачи авторами этой статьи был предложен так называемый patterned cutting process. Сначала на поверхность HOPG методом spin-coating был нанесен фоторезист толщиной несколько микрон, после чего использовался метод оптической литографии, чтобы сформировать структуру необходимой формы, с последующим травлением открытых участков графена плазмой. После нанесения никеля, используемого в качестве катализатора, методом термического испарения, фоторезист был удален в ацетоне и произведено разрезание при температуре 850 градусов. На рисунке 5 показаны результаты использования этого метода.


Источник: Advanced Materials



Комментарии
Л В А, 04 августа 2009 01:11 
Мне кажется, что можно вносить дефекты напрямую, при дополнительных воздействиях как химически так и физически, без многостадийки. Главное, скорее всего будет повыше качество получаемой структуры.
Зачем нам резать вообще? нужно создать изолирующий слой, а на то есть куча прочих способов, начиная от собственно дефектов в графене, или ионов, до покрытия пленками, изменяющие электронные свойства графена.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Искуственный нанолабиринт
Искуственный нанолабиринт

Крабовый панцирь побеждает грязную нефть
Химики МГУ разработали уникальную люминесцентную методику определения маркеров «грязной нефти» (дибензотиофенов) с использованием селективной сорбции в оптически прозрачных материалах на основе сшитых гелей хитозана.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.