Firma Samsung Electronics opracowała przełomową metodę syntezy, która znacznie przyspieszy komercjalizację grafenu, czyli niezwykłego materiału doskonale nadającego się do stosowania w elektronice. Metoda ta została opracowana przez Instytut Zaawansowanych Technologii Samsung (Samsung Advanced Institute of Technology – SAIT) we współpracy z koreańskim Uniwersytetem Sungkyunkwan. Grafen to materiał, w którym elektrony poruszają się sto razy szybciej niż w krzemie, będącym
najpopularniejszym obecnie materiałem używanym do wyrobu półprzewodników. Grafen jest ponadto trwalszy od stali, charakteryzuje się wysokim przewodnictwem cieplnym i elastycznością. To wszystko sprawia, że doskonale nadaje się do wyrobu elastycznych wyświetlaczy, technologii ubieralnej i innych elektronicznych urządzeń nowej generacji.
SAIT, dzięki współpracy z Wydziałem Nowych Technologii Materiałowych Uniwersytetu Sungkyungkwan, opracował nową metodę syntezy dużych grafenowych monokryształowych układów scalonych. Na całym świecie przeznacza się znaczne środki na badania nad komercjalizacją grafenu, która natrafia jednak na liczne przeszkody wynikające ze specyfiki tego materiału. Okazało się na przykład, że synteza wielokryształowa – czyli proces syntezy drobnych cząstek grafenu, z których tworzy się płytki o większej powierzchni – obniża właściwości elektryczne i mechaniczne materiału i ogranicza zakres jego zastosowań, co z kolei znacznie utrudnia komercjalizację.
Nowa metoda opracowana wspólnie przez SAIT i Uniwersytet Sungkyunkwan polega na syntezie dużych pojedynczych kryształów na półprzewodniku, co pozwala zachować właściwości elektryczne i mechaniczne materiału. W ramach tej metody na podłoże półprzewodnikowe nanosi się kolejno poszczególne warstwy krystalicznego grafenu.
Od kilkudziesięciu lat rozwój półprzewodników polega na tym, że można syntezować coraz większe płytki krzemowe przy jednoczesnym zmniejszaniu rozmiaru ich struktur. Aby grafen w przemyśle elektronicznym mógł z powodzeniem zastąpić krzem, konieczne jest opracowanie nowej metody syntezy pojedynczych kryształów grafenu o dużej powierzchni.
Wyniki badań zostaną opublikowane w kwietniowym numerze Science Magazine and Science Express, jednego z najbardziej prestiżowych czasopism naukowych na świecie.
Samsung współpracuje z Uniwersytetem Sungkyunkwan w dziedzinie badań nanotechnologii już od 2006 roku. Opracowanie nowej metody potwierdza potencjał obu instytucji, które wspólnie osiągnęły sukces mogący dać początek technologiom nowej generacji.
Przeprowadzone badania sfinansowano ze środków koreańskiego Ministerstwa Nauki, Informatyki i Technologii Przyszłości, w ramach programu wspierania pionierskich projektów badawczych.