Métode senzill i econòmic per delaminar i aïllar films de grafè

Investigadors del CSIC i del laboratori d'investigació biomèdica CIBER-BBN han desenvolupat un procediment senzill per aïllar el grafè altament cristal•lí. El mètode permet transferir el grafè del seu substrat, en el qual s’ha fet creixer, a qualsevol alter substrat, com un dielèctric per a aplicacions de dispositius electrònics.

Estructura del grafè. Actualment, els processos de síntesi preferits per a l'obtenció de grafè altament cristal·lí són el grafè de deposició química (CVD) i el grafè epitaxial sobre carbur de silici (EG-SiC).

En el primer, el CVD, el grafè es forma sobre una superfície metàl·lica per deposició química de vapor sobre una superfície de metall. Després es requereix un pas addicional per eliminar el metall subjacent i transferir el grafè a substrats funcionals. El procés, destinat a destruir el substrat metàl·lic (i anomenat per això metall de ‘sacrifici’), requereix l'ús d'una solució basada en FeCl3, que és corrosiva i contaminant.

D'altra banda, el mètode GE-SiC fa que el grafè creixi sobre un substrat semiconductor o semi aïllant, evitant els desavantatges de la destrucció del substrat metalic. No obstant això, el desavantatge és que utilitza carbur de silici (SiC) com a substrat, que és un material més car.

En qualsevol cas, l'exfoliació i la transferència de grafè d'un substrat a un altre és un pas de processament crític i delicat. Fins ara, cap mètode ha transformat aquest pas en un procés robust i, per tant, això està retardant la industrialització i comercialització de dispositius electrònics amb grafè.

Investigadors de l'Institut de Microelectrònica de Barcelona - Centre Nacional de Microelectrònica (IMB-CNM) del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) i del laboratori de recerca biomèdica CIBER-BBN, han desenvolupat un procediment nou i senzill per aïllar el grafè altament cristal·lí.

El mètode es basa en l'ús d'oblees de carbur de silica dopades, que són més barates que les oblees SiC semi-aïllants que sovint es requereixen, i permet després transferir el grafè a qualsevol altre substrat , com un dielèctric per a dispositius electrònics aplicacions.

Proves exitoses mostren que el mètode té un bon rendiment i reproducibilitat. Com a avantatges principals, es tracta d'un procés de transferència versàtil i senzill (procediment d'un sol pas per aïllar el grafè), i és fàcilment escalable, ràpid i modular. A més, preserva la integritat del grafè d'alta qualitat, la orientació i mida del cristall. No es necessiten adhesius ni tracció mecànica per films metàl·lics. És respectuós amb el medi ambient, ja que la delaminació no requereix productes químics corrosius o materials de sacrifici. I, un altre avantatge, les oblees SiC dopades es poden reutilitzar després de la exfoliació de grafè.

Ara, els científics busquen fabricants de dispositius i fabricants per col•laborar en desenvolupaments posteriors, com per exemple, en l’escalabilitat del procés o per explotar els coneixements existents mitjançant un acord de llicència de patent.

Contacte:

Isabel Gavilanes-Pérez, PhD.
Vicepresidencia para
Transferencia de Conocimiento (CSIC)
Tel.: +34 – 93 594 77 00
Aquesta adreça de correu-e està protegida dels robots de spam.Necessites Javascript habilitat per veure-la.