تكنولوجيا

"اقترح" بكسل شاشات الهاتف الذكي طريقة الليزر لإنتاج الجرافين

العديد من الهواتف الذكية الحديثة لديها مشرقيعرض AMOLED. يتم إخفاء ما لا يقل عن اثنين من الترانزستورات السيليكون تحت كل بكسل الفردية ، ويتم الإنتاج الضخم لها باستخدام تقنيات الصلب بالليزر. ومن المثير للاهتمام ، يمكن أيضًا استخدام عملية مماثلة لإنشاء بلورات الجرافين. الجرافين مادة نانوية كربونية قوية ورقيقة تجذب انتباه العلماء من جميع أنحاء العالم لخصائصها الرائعة ، والتي تتجلى في القدرة على توصيل الكهرباء والتدفئة.

في حين تتطلب الأساليب التقليديةدرجات الحرارة أعلى من 1000 درجة مئوية ، تتيح لك تقنية الليزر تحقيق نفس النتيجة في درجات حرارة منخفضة ، والتي تنطبق حتى على الركائز البلاستيكية (التي تذوب في درجات حرارة تقل عن 300 درجة مئوية).

مجموعة بحثية للأستاذ كيون جاي لي(KEON Jae Lee) من مركز المواد الكربونية المتعددة الأبعاد بمعهد العلوم الأساسية (IBS) وفريق البروفيسور تشوي سونج يول من المعهد الكوري للتكنولوجيا المتقدمة (KAIST) ، وجدوا بشكل مشترك آلية لتوليف الجرافين باستخدام فصل الطور المستحث بالليزر المطبق على مادة الحالة الصلبة - كربيد السيليكون أحادي الشريحة (SiC).

نتائج هذه الدراسة التي كانتتم نشرها في Nature Communications ، وهي توضح كيف يمكن لتقنية الليزر المعنية أن تفصل مركبًا معقدًا (SiC) إلى عناصر من الكربون والسيليكون فائقة الرقة.

وإن كان في وقت سابق في سياق عدة الأساسيةفي هذه الدراسات ، تم تحقيق تأثير ليزر excimer على تحول عناصر مثل السيليكون ، ونادراً ما تمت دراسة تأثير الليزر على المركبات الأكثر تعقيدًا ، مثل SiC ، نظرًا لتعقيد انتقال المرحلة من المركب والوقت القصير للغاية الذي تحدث خلاله هذه العملية.

الصور أعلاه تم الحصول عليهامعهد العلوم الأساسية تحت مجهر عالي الدقة ، إلى جانب استخدام طريقة الديناميات الجزيئية ، سمح للباحثين باكتشاف كيف يذوب إشعاع أحادي النبض من إكسيمور كلوريد الزينر كربيد السيليكون في 30 نانوثانية وبالتالي يؤدي إلى إطلاق طبقة سائلة SiC وطبقة كربونية مضطربة مع الجرافيت المجال (حوالي 2.5 نانومتر في سمك) على السطح. توجد طبقة من السيليكون تحت طبقة الكربون ، يبلغ سمكها حوالي 5 نانومتر.

يؤدي استخدام نبضات إضافية إلى تسامي السيليكون المنفصل ، بينما تتحول طبقة الكربون المضطربة إلى جرافين متعدد الطبقات.

يلاحظ البروفيسور كيون أن هذه الدراسة تُظهر إمكانيات استخدام تقنية الليزر للتأثير على المواد عند إنشاء أجيال جديدة من المواد النانوية ثنائية الأبعاد.

البروفيسور تشوي يكمل كلمات زميله ،مع التأكيد على أن استخدام فصل الطور المستحث بالليزر كما هو مطبق على المركبات المعقدة قد يسمح في المستقبل بتوليف أنواع جديدة من المواد النانوية ثنائية الأبعاد.

استنادا إلى المواد من sciencedaily.com