Физики из США и Южной Кореи провели испытания простой методики создания проводящих графеновых полосок с помощью разогретой иглы атомно-силового микроскопа.

Зигзагообразная полоска графена на плёнке
оксида графена (иллюстрация авторов работы).

Найти универсальный и надёжный метод формирования графеновых наноструктур пока не удаётся. Несколько лет назад специалисты научились «нарезать» материал на так называемые наноленты шириной около 10 нм, но эта технология требует оптимизации. Оригинальные предложения (к примеру, разворачивание углеродной нанотрубки с продольным надрезом) также далеки от необходимого уровня проработки.

Предложенный способ отличается от всех прочих: его авторы в качестве исходного материала используют непроводящий оксид графена. Приближение нагретой до температуры от 130 до 1 000 ˚C иглы микроскопа высвобождает атомы кислорода, результатом чего становится образование небольшой области практически чистого графена. «Перемещая иглы разной температуры вдоль поверхности образца, мы получаем линии с металлическими или полупроводящими свойствами», — поясняет участница исследования Элайза Ридо (Elisa Riedo) из Технологического института Джорджии.

В экспериментах использовались образцы оксида графена, синтезированного на основе карбида кремния и графита. По данным учёных, по значению проводимости создаваемые наноразмерные линии могли превосходить оксид на четыре порядка. Ширина линий изменялась от 12 нм до 20 мкм.

«Я выделяю три характеристики нашей методики, — говорит другой участник работ Уильям Кинг (William King) из Иллинойского университета в Урбане и Шампейне. — Во-первых, она подходит для разных типов графена. Во-вторых, процесс получения проводящих наноструктур — одностадийный. В-третьих, скорость формирования наноструктур очень высока».

Полная версия отчёта опубликована в журнале Science.

Подготовлено по материалам Технологического института Джорджии.

Текст: Дмитрий Сафин