Со времени открытия графена — двухмерной разновидности графита — прошло почти 20 лет, а интерес к этому материалу не перестает расти. Традиционно графен получают из графита при помощи липкой ленты, но для промышленного производства этот метод недостаточно хорош. Международная команда ученых разработала крайне простую технологию изготовления очень чистых 2D-образцов из различных материалов на трех типах подложки.
Двухмерные материалы обладают уникальными свойствами, отличными от свойств объемных. Существует два способа получения пленок толщиной в один атом: слущивание более крупных кристаллов и выращивание двухмерного слоя. В процессе слущивания с кристалла снимают слой за слоем, пока не останется только один. Это трудоемкий процесс, требующий особого оборудования и квалификации. Более того, на выходе часто получаются очень маленькие хлопья 2D-материала.
Выращивание двухмерных пленок позволяет получать продукцию большой площади в контролируемых условиях. Однако зачастую он требует много времени и не всегда приводит к качественному результату. Команда ученых из Нидерландов и Дании решила разработать технологию, позволяющую выращивать чувствительные двухмерные материалы на разных видах подложек. В своей первой попытке они использовали золотые кристаллы в вакуумной камере, рассказывает Science Daily.
«Мы, по сути, впечатали кристалл в объемный материал и обнаружили, что к золоту прилип неплохой двухмерный слой», — сказала Антония Грубисик-Кабо из Университета Гронингена. Почему так вышло, ученые не поняли, но есть предположение, что связь с золотом сильнее, чем ванн-дер-ваальсовы силы, которые удерживают слои кристалла.
Отталкиваясь от этого эксперимента, ученые усовершенствовали технологию и выяснили, что в качестве подложки можно использовать не только золото, но и серебро, и германий. В результате у них получились изолированные образцы 2D-материала, которые можно использовать для создания сложных устройств их двухмерных слоев разработанным командой методом.
«Таким образом, мы создали технологию производства очень чистых, больших двухмерных образцов очень простым образом, позволяющим использовать чувствительные к воздуху 2D-материалы. Более того, наш метод требует стандартного оборудования, которое имеется практически в каждой научной лаборатории мира», — сказала Грубисик-Кабо.
Новая технология, позволяющая интегрировать двухмерные материалы напрямую на кремниевые схемы, может привести к появлению более плотных и мощных микрочипов. Ее разработали инженеры MIT, вырастившие одноатомный слой дисульфида молибдена на плате КМОП в результате низкотемпературного процесса, не повреждающего подложку.
