Gli smartphone hanno display AMOLED piatti lucidi. Dietro ogni singolo pixel di questi display si nascondono almeno due transistor al silicio che sono stati prodotti in serie utilizzando tecnologie di ricottura laser. Mentre i metodi tradizionali per realizzarli utilizzano temperature superiori a 1, 000 °C, la tecnica laser raggiunge gli stessi risultati a basse temperature anche su substrati plastici (temperatura di fusione inferiore a 300 °C). interessante, una procedura simile può essere utilizzata per generare cristalli di grafene. Il grafene è un nanomateriale resistente e sottile fatto di carbonio, le sue proprietà elettriche e di conduzione del calore hanno attirato l'attenzione degli scienziati di tutto il mondo.

Il gruppo di ricerca del Prof. KEON Jae Lee presso il Center for Multidimensional Carbon Materials (cmcm.ibs.re.kr/html/cmcm_en/) all'interno dell'Institute for Basic Science (IBS) e il team del Prof. CHOI Sung-Yool al KAIST hanno scoperto la sintesi del grafene meccanismo che utilizza la separazione di fase allo stato solido indotta da laser del carburo di silicio a cristallo singolo (SiC). Questo studio, disponibile su Nature Communications, chiarisce come questa tecnologia laser può separare un composto complesso (SiC) nei suoi elementi ultrasottili di carbonio e silicio.

Sebbene diversi studi fondamentali abbiano compreso l'effetto dei laser ad eccimeri nella trasformazione di materiali elementari come il silicio, l'interazione laser con composti più complessi come il SiC è stata raramente studiata a causa della complessità della transizione di fase del composto e del tempo di elaborazione ultra breve.

Con immagini al microscopio ad alta risoluzione e simulazioni di dinamica molecolare, gli scienziati hanno scoperto che un'irradiazione a singolo impulso di un laser ad eccimeri a cloruro di xeno di 30 nanosecondi fonde SiC, portando alla separazione di uno strato di SiC liquido, uno strato di carbonio disordinato con domini grafitici (spessore circa 2,5 nm) sulla superficie superiore e uno strato di silicio policristallino (circa 5 nm) sotto lo strato di carbonio. Dare impulsi aggiuntivi provoca la sublimazione del silicio separato, mentre lo strato di carbonio disordinato si trasforma in un grafene multistrato.

"Questa ricerca mostra che la tecnologia di interazione del materiale laser può essere un potente strumento per la prossima generazione di nanomateriali bidimensionali, " ha affermato il Prof. Keon. Il Prof. Choi ha aggiunto:"Utilizzando la separazione di fase indotta dal laser di composti complessi, nuovi tipi di materiali bidimensionali possono essere sintetizzati in futuro." IBS Prof. Keon è affiliato alla School of Materials Science and Engineering, KAIST e il Prof. Choi con la Scuola di Ingegneria Elettrica e Centro di Ricerca sul Grafene, KAIST.