ग्राफिनबाट बनेको अल्ट्राथिन डायमण्ड फिल्मले इलेक्ट्रोनिक्सलाई कडा बनाउन सक्छ

ग्राफिन पहिले नै एक परमाणु मोटो भए पनि अविश्वसनीय रूपमा बलियो भएकोले परिचित छ। त्यसोभए कसरी यसलाई अझ बलियो बनाउन सकिन्छ? यसलाई हीराको पानामा परिणत गरेर, अवश्य पनि। दक्षिण कोरियाका अन्वेषकहरूले अब उच्च दबाव प्रयोग नगरी ग्रेफिनलाई सबैभन्दा पातलो हीरा फिल्ममा रूपान्तरण गर्ने नयाँ विधि विकास गरेका छन्।

ग्राफिन, ग्रेफाइट र हीरा सबै एउटै सामानबाट बनेका हुन्छन् - कार्बन - तर यी सामग्रीहरू बीचको भिन्नता भनेको कार्बन परमाणुहरू कसरी व्यवस्थित र एकसाथ बाँधिएका हुन्छन्। ग्राफिन कार्बनको एक पाना हो जुन केवल एक परमाणु मोटो छ, तिनीहरू बीच तेर्सो रूपमा बलियो बन्धनहरू छन्। ग्रेफाइट एकअर्काको माथि स्ट्याक गरिएको ग्राफिन पानाहरूबाट बनेको हुन्छ, प्रत्येक पाना भित्र बलियो बन्डहरू तर कमजोरहरू विभिन्न पानाहरू जोड्ने। र हीरामा, कार्बन परमाणुहरू धेरै कडा रूपमा तीन आयामहरूमा जोडिएका छन्, अविश्वसनीय रूपमा कडा सामग्री सिर्जना गर्दछ।

जब ग्राफिनको तहहरू बीचको बन्धनहरू बलियो हुन्छन्, यो डायमन भनिने हीराको 2D रूप बन्न सक्छ। समस्या हो, यो सामान्यतया गर्न सजिलो छैन। एउटा तरिकाले अत्यधिक उच्च दबाब चाहिन्छ, र त्यो दबाब हटाउने बित्तिकै सामग्री फेरि ग्राफिनमा फर्किन्छ। अन्य अध्ययनहरूले ग्राफिनमा हाइड्रोजन परमाणुहरू थपेका छन्, तर यसले बन्डहरूलाई नियन्त्रण गर्न गाह्रो बनाउँछ।

नयाँ अध्ययनको लागि, आधारभूत विज्ञान संस्थान (IBS) र उल्सान नेशनल इन्स्टिच्युट अफ साइन्स एन्ड टेक्नोलोजी (UNIST) का अन्वेषकहरूले फ्लोरिनको लागि हाइड्रोजन बदले। विचार यो हो कि फ्लोरिनमा bilayer graphene लाई उजागर गरेर, यसले दुई तहहरूलाई एकसाथ नजिक ल्याउँछ, तिनीहरू बीच बलियो बन्धनहरू सिर्जना गर्दछ।

टोलीले तामा र निकलबाट बनेको सब्सट्रेटमा रासायनिक वाष्प निक्षेप (CVD) को प्रयास-र-साँचो विधि प्रयोग गरेर bilayer graphene सिर्जना गरेर सुरु गर्यो। त्यसपछि, तिनीहरूले क्सीनन डाइफ्लोराइडको वाष्पहरूमा ग्राफिनलाई उजागर गरे। त्यस मिश्रणमा रहेको फ्लोरिनले कार्बन परमाणुहरूमा टाँसिन्छ, ग्राफिन तहहरू बीचको बन्धनलाई बलियो बनाउँछ र फ्लोरिनेटेड हीराको अल्ट्राथिन तह सिर्जना गर्दछ, जसलाई F-diamane भनिन्छ।

नयाँ प्रक्रिया अन्य भन्दा धेरै सरल छ, जसले यसलाई मापन गर्न अपेक्षाकृत सजिलो बनाउनुपर्दछ। हीराको अल्ट्राथिन पानाहरूले बलियो, साना र थप लचिलो इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरू बनाउन सक्छ, विशेष गरी फराकिलो सेमी-कन्डक्टरको रूपमा।

"यो सरल फ्लोरिनेशन विधिले प्लाज्मा वा कुनै ग्यास सक्रियता संयन्त्रको प्रयोग नगरी नजिकको कोठाको तापक्रममा र कम दबाबमा काम गर्छ, त्यसैले दोषहरू सिर्जना गर्ने सम्भावना कम गर्छ," अध्ययनका पहिलो लेखक पावेल वी. बाखारेभ भन्छन्।