Todos nuestros teléfonos inteligentes tienen pantallas AMOLED planas y brillantes. Detrás de cada píxel de estas pantallas se esconden al menos dos transistores de silicio que fueron fabricados en masa utilizando tecnologías de recocido láser. Mientras que los métodos tradicionales para hacerlos usan temperaturas superiores a 1,000 ° C, elLa técnica láser alcanza los mismos resultados a bajas temperaturas incluso en sustratos de plástico temperatura de fusión por debajo de 300 ° C. Curiosamente, se puede utilizar un procedimiento similar para generar cristales de grafeno. El grafeno es un nanomaterial fuerte y delgado hecho de carbono, suLas propiedades eléctricas y termoconductoras han atraído la atención de los científicos de todo el mundo.
El grupo de investigación del Prof. KEON Jae Lee en el Centro de Materiales de Carbono Multidimensional dentro del Instituto de Ciencias Básicas IBS y el equipo del Prof. CHOI Sung-Yool en KAIST descubrieron el mecanismo de síntesis de grafeno usando la separación de fase sólida de estado sólido inducida por láser-carburo de silicio cristalino SiC. Este estudio, disponible en Comunicaciones de la naturaleza aclara cómo esta tecnología láser puede separar un compuesto complejo SiC en sus elementos ultrafinos de carbono y silicio.
Aunque varios estudios fundamentales entendieron el efecto de los láseres de excímero en la transformación de materiales elementales como el silicio, la interacción del láser con compuestos más complejos como el SiC rara vez se ha estudiado debido a la complejidad de la transición de fase compuesta y el tiempo de procesamiento ultracorto.
Con imágenes de microscopio de alta resolución y simulaciones dinámicas moleculares, los científicos descubrieron que una irradiación de un solo pulso de láser excimer de cloruro de xenón de 30 nanosegundos derrite SiC, lo que conduce a la separación de una capa de SiC líquido, una capa de carbono desordenada con dominios grafíticos aproximadamente2.5 nm de grosor en la superficie superior y una capa de silicio policristalino aproximadamente 5 nm debajo de la capa de carbono. Al dar pulsos adicionales se produce la sublimación del silicio separado, mientras que la capa de carbono desordenada se transforma en un grafeno multicapa.
"Esta investigación muestra que la tecnología de interacción de materiales con láser puede ser una herramienta poderosa para la próxima generación de nanomateriales bidimensionales", dijo el profesor Keon. El profesor Choi agregó: "Utilizando la separación de fases inducida por láser de compuestos complejos, nuevos tipos delos materiales bidimensionales pueden sintetizarse en el futuro ". IBS Prof. Keon está afiliado a la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales, KAIST y Prof. Choi con la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Centro de Investigación de Grafeno, KAIST.
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Básicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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