ග්‍රැෆීන් වලින් සාදන ලද අල්ට්‍රැතින් දියමන්ති පටලයට ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ දැඩි කළ හැකිය

එක් පරමාණුවක් ඝනකම තිබියදීත්, ග්‍රැෆීන් ඇදහිය නොහැකි තරම් ශක්තිමත් බව දැනටමත් ප්‍රසිද්ධය. එසේනම් එය තවත් ශක්තිමත් කරන්නේ කෙසේද? ඇත්ත වශයෙන්ම එය දියමන්ති තහඩු බවට පත් කිරීමෙන්. දකුණු කොරියාවේ පර්යේෂකයන් විසින් අධි පීඩනයකින් තොරව ග්‍රැෆීන් තුනීම දියමන්ති පටල බවට පරිවර්තනය කිරීමේ නව ක්‍රමයක් දැන් නිපදවා ඇත.

ග්‍රැෆීන්, ග්‍රැෆයිට් සහ දියමන්ති සියල්ලම එකම ද්‍රව්‍ය වලින් සෑදී ඇත - කාබන් - නමුත් මෙම ද්‍රව්‍ය අතර වෙනස වන්නේ කාබන් පරමාණු සකස් කර එකට බැඳී ඇති ආකාරයයි. ග්‍රැෆීන් යනු එක් පරමාණුවක ඝනකමකින් යුත් කාබන් පත්‍රයකි, ඒවා අතර තිරස් අතට ශක්තිමත් බන්ධන ඇත. ග්‍රැෆයිට් සෑදී ඇත්තේ එක් එක් පත්‍රය තුළ ශක්තිමත් බන්ධන ඇති නමුත් විවිධ පත්‍ර සම්බන්ධ කරන දුර්වල ඒවා එකිනෙක මත ගොඩගැසී ඇති ග්‍රැෆීන් පත්‍රවලින්ය. දියමන්ති වල, කාබන් පරමාණු ත්‍රිමාණවලින් වඩා තදින් සම්බන්ධ වී ඇති අතර, ඇදහිය නොහැකි තරම් දෘඩ ද්‍රව්‍යයක් නිර්මාණය කරයි.

ග්‍රැෆීන් ස්ථර අතර බන්ධන ශක්තිමත් වූ විට එය ඩයමන් ලෙස හඳුන්වන දියමන්තියේ 2D ආකාරයක් බවට පත්විය හැක. ගැටලුව වන්නේ, මෙය සාමාන්යයෙන් කිරීම පහසු නැත. එක් ක්‍රමයක් සඳහා අතිශයින් අධික පීඩනයක් අවශ්‍ය වන අතර එම පීඩනය ඉවත් කළ වහාම ද්‍රව්‍යය ග්‍රැෆීන් බවට ප්‍රතිවර්තනය වේ. අනෙකුත් අධ්‍යයනයන් මගින් ග්‍රැෆීන් වලට හයිඩ්‍රජන් පරමාණු එකතු කර ඇතත්, එමගින් බන්ධන පාලනය කිරීම අපහසු වේ.

නව අධ්‍යයනය සඳහා මූලික විද්‍යා ආයතනය (IBS) සහ Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) හි පර්යේෂකයන් ෆ්ලෝරීන් සඳහා හයිඩ්‍රජන් හුවමාරු කර ගත්හ. අදහස නම්, ද්වි-ස්ථර ග්‍රැෆීන් ෆ්ලෝරීන් වලට නිරාවරණය කිරීමෙන්, එය ස්ථර දෙක සමීප කර ඒවා අතර ශක්තිමත් බැඳීම් ඇති කරයි.

කණ්ඩායම ආරම්භ කළේ තඹ සහ නිකල් වලින් සාදන ලද උපස්ථරයක් මත රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීමේ (CVD) උත්සාහ කළ සහ සත්‍ය ක්‍රමය භාවිතා කරමින් ද්වි-ස්ථර ග්‍රැෆීන් නිර්මාණය කිරීමෙනි. ඉන්පසුව, ඔවුන් ග්‍රැෆීන් සෙනෝන් ඩයිෆ්ලෝරයිඩ් වාෂ්පවලට නිරාවරණය කළහ. එම මිශ්‍රණයේ ඇති ෆ්ලෝරීන් කාබන් පරමාණුවලට ඇලී, ග්‍රැෆීන් ස්ථර අතර බන්ධන ශක්තිමත් කර F-diamane ලෙස හඳුන්වන ෆ්ලෝරිනීකෘත දියමන්තිවල ultrathin ස්ථරයක් නිර්මාණය කරයි.

නව ක්‍රියාවලිය අනෙක් ඒවාට වඩා බෙහෙවින් සරල වන අතර, එය පරිමාණය කිරීම සාපේක්ෂව පහසු කළ යුතුය. දියමන්ති අල්ට්‍රාතින් තහඩුවලට වඩා ශක්තිමත්, කුඩා සහ නම්‍යශීලී ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග, විශේෂයෙන්ම පුළුල් පරතරයක් ඇති අර්ධ සන්නායකයක් ලෙස සෑදිය හැක.

"මෙම සරල ෆ්ලෝරිනීකරණ ක්‍රමය ප්ලාස්මා හෝ වායු සක්‍රීය කිරීමේ යාන්ත්‍රණයක් භාවිතයෙන් තොරව කාමර උෂ්ණත්වයේ සහ අඩු පීඩනය යටතේ ක්‍රියා කරයි, එබැවින් දෝෂ ඇති කිරීමේ හැකියාව අඩු කරයි" යනුවෙන් අධ්‍යයනයේ පළමු කතුවරයා වන Pavel V. Bakharev පවසයි.