(Phys.org) – Ett team av forskare med medlemmar från institutioner i USA, Korea och Kina har utvecklat ett nytt sätt att göra tvåskiktsgrafen som har högre kvalitet än den som produceras genom någon annan känd process. I deras tidning publicerad i Naturen nanoteknik, teamet beskriver tekniken de utvecklat och möjliga användningsområden för det tvåskiktsgrafen som produceras.

Grafen är, självklart, ett platt material tillverkat av bara enstaka kolatomer; det bildas i ett bikakemönster och har visat sig ha utmärkta elektriska egenskaper – ett hinder för att använda grafen i många applikationer har varit avsaknaden av ett bandgap. Det hindret övervanns delvis redan 2009 när ett team som arbetade i USA fann att att skapa två lager av grafen sammanbundna och sedan applicera elektricitet kunde orsaka ett bandgap. Sen den tiden, forskare har letat efter sätt att skapa sådan tvåskiktsgrafen på ett sätt som skulle kunna kommersialiseras. I denna senaste ansträngning, forskarna rapporterar om en ny teknik som de har utvecklat som de hävdar producerar den högsta kvaliteten på tvåskiktsgrafen hittills.

Den nuvarande metoden som används för att skapa grafen är att använda kemisk ångavsättning - för att skapa tvåskiktsgrafen, forskare måste se till att de två skikten är i korrekt linje med varandra, Utfall är vanligtvis märkta som felorienterade eller av Bernal-typ – det senare är uppenbarligen det önskade resultatet med resultatet som kallas en AB-stackad konfiguration. Den nya tekniken som utvecklats av teamet resulterar i just en sådan konfiguration, det innebär att tillåta en liten mängd syre att komma in i en ångavsättningskammare där grafenet odlas - syret kombineras med ett kopparfoliesubstrat vilket orsakar en disassociation mellan metanmolekyler, släpper ut kolatomer som sedan diffunderar genom folien vilket gör att ett andra lager av grafen bildas.

Teamet rapporterar att de elektriska egenskaperna hos det resulterande materialet är jämförbara med grafen framställd av grafit, och den har ett bandgap på cirka 125meV, vilket teamet erkänner inte är tillräckligt högt för att göra transistorer – men, de noterar att det sannolikt skulle fungera mycket bra i optiska applikationer som för att skapa inställbara fotosändare och/eller detektorer.

© 2016 Phys.org