Российские ученые разработали метод «перезаписи» свойств графена для электроники
Учёные Томского политехнического университета разработали новый метод «программирования» свойств графена. Технология основана на электрохимической литографии с использованием катализатора (CEEL) и позволяет быстро настраивать характеристики материала без дорогостоящего оборудования, сообщила пресс-служба вуза.
В перспективе метод поможет создавать полностью углеродные электронные компоненты — датчики, фотоэлементы и каталитические устройства.
Технология включает три этапа: окисление поверхности графита до оксида графена с помощью электрокатализатора — дисульфида молибдена; частичное восстановление оксида графена лазером с микрометровой точностью (LrGo); формирование плазмонно‑активных участков электрическими и химическими методами.
Ключевое преимущество метода — возможность «писать», «стирать» и «перезаписывать» слои графена без их разрушения. Это позволяет создавать на единой углеродной платформе электронные, оптические и химические устройства, а также многослойные структуры. В рамках исследования учёные впервые изготовили полностью углеродный монолитный полевой транзистор с обратным затвором.
Результаты микроскопических исследований (атомно‑силовая, рамановская, сканирующая и рентгеновская фотоэлектронная микроскопия) подтвердили локальность и контролируемость процессов. В отличие от аналогов, технология не требует агрессивных кислот и особых условий. Особое значение имеет роль дисульфида молибдена: он обеспечивает однородность слоёв оксида графена, что критично для высокотехнологичных устройств. Кроме того, структурные цвета, формируемые слоем оксида графена на графитовой подложке, сохраняют стабильность не менее шести недель, что перспективно для фотонных структур и оптических сенсоров.