Le proprietà elettriche uniche del grafene hanno indotto i ricercatori a immaginare un futuro di circuiti integrati veloci realizzati con fogli dello spessore di un atomo di carbonio, ma rimangono molte sfide sulla strada della commercializzazione. Gli scienziati dell'Università della Florida hanno recentemente affrontato una di queste sfide:come produrre in modo affidabile il grafene su larga scala.

Il team ha sviluppato una nuova tecnica promettente per creare modelli di grafene su carburo di silicio (SiC). SiC comprende sia silicio che carbonio, ma ad alte temperature (circa 1300 gradi Celsius) gli atomi di silicio si vaporizzeranno dalla superficie, lasciando che gli atomi di carbonio crescano in fogli di puro grafene. I ricercatori avevano precedentemente utilizzato questa tecnica di decomposizione termica per creare grandi fogli di grafene, che sono stati poi incisi per creare i modelli necessari per i dispositivi. Il processo di incisione, però, possono introdurre difetti o contaminanti chimici che riducono la preziosa mobilità degli elettroni del grafene.

In contrasto, la tecnica del team della Florida ha permesso ai ricercatori di limitare la crescita del grafene a un modello definito di soli 20 nanometri. Il team ha scoperto che l'impianto di ioni di silicio o oro nel SiC ha abbassato la temperatura alla quale il grafene si è formato di circa 100 gradi Celsius. Il team ha impiantato ioni solo dove si desideravano strati di grafene, e quindi riscaldato il SiC a 1200 gradi Celsius. A questa temperatura il SiC puro non formava grafene, ma le aree impiantate sì. Utilizzando questa tecnica, il team ha creato con successo nanonastri di grafene, sottili linee di grafene con dimensioni nanometriche.

Con ulteriore affinamento, il processo, descritto nella rivista dell'American Institute of Physics Lettere di fisica applicata , potrebbe essere in grado di incoraggiare la crescita selettiva del grafene a temperature ancora più basse, scrivono i ricercatori.