Специалисты Института фундаментальной науки (ИФН) показали, как можно создавать ультратонкие материалы за счет лазерного отжига.
Кремниевые транзисторы являются основной частью многих видов электроники. При традиционных способах их производства требуется температура более 1000°С, тогда как лазер позволяет получить тот же результат даже на пластиковых основаниях менее чем при 300°С. Ученые выяснили, что аналогичная процедура может использоваться для производства графеновых кристаллов. Этот наноматериал давно заинтересовал ученых своими свойствами.
Исследовательская группа профессора Киона Дже Ли и команда профессора Чой Сон-Юла (Корейский институт перспективных научных исследований и технологий) открыли механизм синтеза графена. Он основывается на вызванном лазером разделении фаз твердого состояния монокристаллического карбида кремния (SiC). Исследование, опубликованное в Nature Communications, показывает, как технология делит соединение на ультратонкие слои углерода и кремния.
Изображения микроскопа с высоким разрешением и симуляция молекулярной динамики позволили увидеть, что один импульс ксенон-хлоридного эксимерного лазера в 30 нс расплавляет SiC, отделяя его жидкий углеродный слой с графитными вкраплениями (толщина около 2,5 нм) на поверхности и поликристаллический кремниевый слой (около 5 нм). Дополнительные импульсы ведут к сублимации кремния и появлению многослойного графена.
«Исследование показало, что технология взаимодействия лазера с материалами может стать мощным инструментом в создании двумерных наноструктур», — прокомментировал профессор Ли.
Профессор Сон-Юл добавил, что в будущем методика может привести к открытию новых соединений.
Источник: eurekalert.org