sábado, 9 de octubre de 2021

Crecimiento de monocapas de grafeno, monocristalinas, de área grande y libre de dobleces


 

Para producir grafeno de alta calidad y escalable a grandes áreas, la ruta de síntesis más promisoria es el método de descomposición química en fase vapor (CVD, por sus siglas en inglés). Las películas así obtenidas, sin embargo, contienen algunas imperfecciones como fronteras de grano, regiones con capas sobrepuestas y pequeñas ondulaciones con alturas menores a 1.5 nm,  o dobleces con alturas que van de decenas a centenas de nanómetros, que degradan el rendimiento de las aplicaciones del grafeno. Estos defectos se generan durante el proceso de enfriamiento, desde 1350 K hasta la temperatura ambiente, por los esfuerzos de compresión interfaciales debido a las diferencias de los coeficientes de expansión térmica entre el sustrato y el grafeno. A pesar de su importancia, el mecanismo de formación de los dobleces no se había estudiado y por lo tanto, no se entendía cómo se forman. Por esta razón, no se había producido grafeno libre de dobleces.

 

En este trabajo, un grupo de investigadores de la Republica de Corea del Sur y de Singapur reportaron un nuevo método de bajo costo para producir grafeno sobre láminas metálicas de Cu-Ni(111) monocristalinas. El método es fácilmente escalable a grandes áreas. El grafeno se produce por CVD en sistemas para producción masiva. La temperatura de crecimiento se mantuvo más baja que la reportada previamente, entre 1000 K y 1030 K. La calidad de las películas obtenidas se determinó en función de las bandas D y G en el espectro Raman, sensibles a los esfuerzos  interfaciales entre el grafeno y la película, asi como por miscroscopía electrónica de transmisión (TEM).

 

Para mayores detalles consultar la revista Nature

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