Технологическим инсайдерам полезно знать, что графен — это гарантированно выгодная сделка.

Толщиной в атом, материал на основе углерода является прочнейшим и тончайшим из известных материалов. Он также легок, гибок и способен проводить электричество как медь. Электроника на основе графена обещает прорывы, такие как более скоростной интернет, более дешевые солнечные батареи, инновационные датчики, скафандры, буквально сотканные из графеновой пряжи, и многое другое.

И вот теперь ученые из Национального института стандартов и технологий могут подвинуть все перечисленное ближе к реальности. В ходе поиска идеальной платформы роста для графена, исследователи разработали многообещающий рецепт графеновой подложки: тонкая пленка меди с массивными кристаллами. Открытие опубликовано в издании AIP Advances.

Ключевой прорыв — размер кристаллов в медной подложке. Большие зерна достигают нескольких сантиметров в размере, но их относительная величина позволяет им пережить высокую температуру, необходимую для выращивания графена, пояснил исследователь Марк Келлер.

Неспособность большинства медных пленок пережить эту стадию роста графена «была серьезной проблемой, не позволяющей запустить производство графеновых устройств», сказал Келлер.

Тонкие пленки — важный компонент множества электронных, оптических и медицинских технологий, однако кристаллы в этих пленках обычно меньше микрометра. Чтобы произвести новые медную подложку, кристаллы которой примерно в 10000 раз больше прежних, ученые изобрели двухступенчатый процесс.

Во-первых, они отложили медь на сапфировой подложке при температуре немного выше комнатной. Во-вторых, ученые добавили изменяемый этап температурной обработки пленки при значительно более высокой температуре, со значением около точки плавления меди.

Чтобы доказать жизнеспособность пленки с гигантскими зернами, исследователи успешно вырастили на новой подложке зерна графена величиной 0,2 мм в диаметре.