Graphen ass scho bekannt dofir, datt et onheemlech staark ass, obwuel et nëmmen een Atom déck ass. Wéi kann et also nach méi staark gemaach ginn? Natierlech andeems et a Diamantschichten ëmgewandelt gëtt. Fuerscher a Südkorea hunn elo eng nei Method entwéckelt fir Graphen an déi dënnst Diamantschichten ëmzewandelen, ouni datt een héije Drock muss benotzen.
Graphen, Graphit an Diamant bestinn all aus dem selwechte Material – Kuelestoff – awer den Ënnerscheed tëscht dëse Materialien ass, wéi d'Kuelestoffatome zesummegeuerdnet a verbonne sinn. Graphen ass eng Kuelestoffschicht, déi nëmmen een Atom déck ass, mat staarke Bindungen horizontal tëscht hinnen. Graphit besteet aus Graphenschichten, déi openeen gestapelt sinn, mat staarke Bindungen an all Schicht, awer schwaache Bindungen, déi verschidde Schichten verbannen. An am Diamant sinn d'Kuelestoffatome vill méi staark an dräi Dimensiounen verbonnen, wat en onheemlech haart Material erstellt.
Wann d'Bindungen tëscht de Schichten vum Graphen verstäerkt ginn, kann et zu enger 2D-Form vun Diamant ginn, bekannt als Diaman. De Problem ass, datt dat normalerweis net einfach ass. Eng Method erfuerdert extrem héijen Drock, a soubal dësen Drock ewechgeholl gëtt, gëtt d'Material zréck a Graphen. Aner Studien hunn Waasserstoffatome dem Graphen bäigefüügt, awer dat mécht et schwéier, d'Bindungen ze kontrolléieren.
Fir déi nei Studie hunn d'Fuerscher vum Institut fir Grondwëssenschaft (IBS) an dem Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) Waasserstoff duerch Fluor ersat. D'Iddi ass, datt andeems Duebelschicht-Graphen mat Fluor ausgesetzt gëtt, déi zwou Schichten méi no beienee bruecht ginn, wouduerch méi staark Bindungen tëscht hinnen entstinn.
D'Team huet ugefaange mat der Erstellung vun Duebelschicht-Graphen mat der bewährter Method vun der chemescher Dampfdepositioun (CVD) op engem Substrat aus Koffer an Nickel. Duerno hunn si de Graphen den Dämpfe vu Xenondifluorid ausgesat. De Fluor an där Mëschung hält sech un d'Kuelestoffatome fest, wouduerch d'Bindungen tëscht de Graphenschichten verstäerkt ginn an eng ultradënn Schicht aus fluoréiertem Diamant, bekannt als F-Diaman, entsteet.
Dee neie Prozess ass vill méi einfach wéi aner, wat et relativ einfach maache sollt, en opzeskaléieren. Ultradënn Diamantplacke kéinten zu méi staarken, méi klengen a méi flexible elektronesche Komponenten féieren, besonnesch als Halbleiter mat enger breeder Spalt.
„Dës einfach Fluoréierungsmethod funktionéiert bei bal Raumtemperatur an ënner niddregem Drock ouni d'Benotzung vu Plasma oder Gasaktivéierungsmechanismen, doduerch gëtt d'Méiglechkeet vu Mängel reduzéiert“, seet de Pavel V. Bakharev, Éischten Auteur vun der Studie.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 24. Abrëll 2020