„Pěstování“ grafenu na polykrystalických substrátech urychlí a zlevní výrobu jednokrystalového grafenu potřebného pro výrobu elektroniky.
Elektronický průmysl by dnes vypadal úplně jinak, kdyby v průběhu minulých desetiletí nedošlo k dramatickému poklesu ceny vysoce kvalitních jednokrystalových křemíkových materiálů. Co kdyby teď došlo k podobnému cenovému skoku u jednokrystalových grafenových materiálů?
K tomuto cíli jsme se opět o něco více přiblížili díky výzkumu, který vedl Dongmok Whang z jihokorejské Sungkyunkwan University se svými spolupracovníky. Společně dokázali vytvořit jednokrystalový grafen za pouhý zlomek času, který je doposud v podobných případech nezbytný, a rovněž s využitím mnohem levnějších polykrystalických substrátů, než bývá zvykem.
Během posledních dvaceti let poklesla cena za výrobu grafenu z původních stovek tisíc dolarů za kilogram na dnešních méně než 50 dolarů. Problém je ale v tom, že pro elektronické aplikace je nutné používat krystaly grafenu o velmi vysoké kvalitě. Jakékoliv defekty ve struktuře grafenu totiž mohou podstatně měnit jeho elektronické vlastnosti. Proto zůstává cena kvalitního grafenu pro elektronický průmysl stále vysoká.
Pro výrobu grafenu slušné kvality se využívá chemická depozice z plynné fáze. S tou jsou ale spojeny občasné a prakticky nevyhnutelné defekty. Další možností je „pěstování“ grafenu na jednokrystalových substrátech, ty ale bývají dost nákladné. Whang s kolegy vyvinuli nový postup, který je založen na „pěstování“ vysoce kvalitního grafenu na polykrystalických substrátech. Jde o to, že rozdělí původně jednokrystalový grafen, jeho části nechají růst zvlášť a pak je opět složí dohromady, čímž rychle a levně získají velký kus jednokrystalového grafenu.
Obr.: Sungkyunkwan University