Был создан особый графен благодаря использованию бромистого калия

Использование бромида калия в производстве графена на поверхности меди может привести к лучшим результатам. Когда молекулы бромида калия располагаются между графеном и медью, это приводит к электронной развязке.

Это изменяет электрические свойства производимого графена, приближая его к чистому графену, о чем сообщают физики из университетов Базеля, Модены и Мюнхена в журнале ACS Nano. Графен состоит из слоя атомов углерода толщиной всего один атом в виде сот и является предметом интенсивных исследований во всем мире.

Благодаря высокому уровню гибкости в сочетании с превосходной стабильностью и электрической проводимостью графен имеет множество многообещающих применений, особенно в электронных компонентах.

Молекулы графена

Графен часто получают путем химической реакции на металлических поверхностях в процессе, известном как химическое осаждение из паровой фазы. Слой графена и нижележащий металл затем электрически соединяются, что снижает некоторые из специальных электрических свойств графена.

Для использования в электронике графен должен быть перенесен на изолирующие подложки в многоступенчатом процессе, во время которого существует риск повреждения и загрязнения. Поэтому для получения бездефектного чистого графена предпочтительно отсоединять графен электрически от металлической подложки и разработать способ, который позволит избегать повреждений.

Группа, возглавляемая профессором Эрнстом Мейером из кафедры физики и Швейцарского института нанонауки (SNI) Университета Базеля, исследует способы включения молекул между графеновым слоем и подложкой после процесса химического осаждения, что приводит к такому типу разъединение.

Изменение электрических свойств

В исследовании, проведенном докторантом SNI Матиасом Шульцендорфом, ученые показали, что бромистый калий идеально подходит для этого. Бромид калия представляет собой растворимую соль бромистого водорода. В отличие от химически подобного соединения хлорида натрия, молекулы бромида калия располагаются между графеновым слоем и медной подложкой. Это было продемонстрировано учеными в различных исследованиях микроскопии.

Расчеты, выполненные коллегами из Университета Модены и Реджо-Эмилии (Италия), объясняют это явление: энергетически выгоднее для системы, если молекулы бромида калия располагаются между графеном и медью, чем если они осаждаются на графене - как это происходит с хлорид натрия. Исследователи показали, что промежуточный слой бромида калия изменяет электрические свойства графена - до тех пор, пока они не будут соответствовать ожидаемым для сичтогографена.

«Наша работа показала, что графен и лежащий в его основе металл можно отделить с помощью бромистого калия, что приблизило нас к ключевому шагу в производстве чистого и бездефектного графена», - говорит руководитель проекта доктор Тило Глатцель, который является членом команды Майера.