Уникальные электронные характеристики графена (монослоя атомов углерода) делают его перспективным материалом для использования в наноэлектронике, квантовой информатике и пр. Поэтому встает вопрос о производстве графена в больших количествах.

Трудоемкая и не отличающаяся воспроизводимостью методика микромеханического отщепления графеновых слоев от графита здесь не годится. Альтернативой является эпитаксиальный рост графена на подложке, например на 6H-SiC или 4H-SiC [1]. Но здесь возникают проблемы, связанные с малыми поперечными размерами графеновых областей и их неоднородностью по толщине. При использовании подложек из переходных металлов взаимодействие атомов углерода с подложкой ведет к существенному изменению электронной структуры графена и препятствует его отделению для переноса на другие подложки [2].

Схематическое изображение фрагментов подложки Ru и осажденных на нее монослоя графена и двуслойного графена

Новая технология эпитаксии графена на Ru(0001) разработана в Brookhaven National Laboratory (США) [3]. Хотя первый графеновый слой действительно очень сильно взаимодействует с подложкой, но уже второй слой (см. рис.) с ней практически не связан. Характерные размеры монокристаллических графеновых областей превышают 200 мкм, что вполне подходит для большинства практических применений.

Автор – Л. Опенов

• 1. W.A. de Heer et al., Solid State Commun. 143, 92 (2007)
• 2. S. Marchini et al., Phys. Rev. B 76, 075429 (2007)
• 3. P.W.Sutter et al., Nature Mater. 7, 406 (2008)