Ученые ТПУ «перезаписали» свойства графена для углеродной электроники
Химики Томского политехнического университета в составе научной коллаборации и при поддержке федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети» предложили новый метод «программирования» свойств графена. Он основан на гибкой и недорогой технологии, которая позволяет быстро настраивать и переписывать свойства материала без сложного дорогостоящего оборудования. В будущем метод может помочь в создании новых типов полностью углеродных электронных компонентов, включая датчики, фотоэлементы и каталитические устройства.
Результаты работы ученых опубликованы в журнале Carbon (Q1, IF: 11,6).
Новая технология представляет собой электрохимическую литографию с использованием катализатора (CEEL). Она состоит из трех этапов: сначала ученые с помощью электрокатализатора дисульфида молибдена окисляют поверхность графита до оксида графена. Затем на полученных образцах с помощью лазерной обработки частично восстанавливают оксид графена с микрометровой точностью (LrGo). Далее электрическими и химическими методами политехники направленно формируют плазмонно-активные участки.
«Идея предложенной нами технологии в том, чтобы “писать”, “стирать” и “перезаписывать” слои с различной степенью окисления графена без их полного разрушения. По сути, это универсальный способ, который позволяет создать на одной углеродной платформе электронные, оптические и химические устройства. Причем глубина обработки может быть разной, и таким образом можно создать многослойные структуры. Мы использовали это для формирования первого в мире полностью углеродного монолитного полевого транзистора с обратным затвором», — отмечает руководитель проекта, профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Рауль Родригес.