نمو الجرافين والتصاقه برقائق السيليكون
كشف باحثون في جامعة سنغافورة الوطنية عن عملية يمكن من خلالها تصوير الجرافين على رقائق السيليكون عبر عملية نمو، مما يزيد من فعالية نقل المادة من وجه إلى وجه. وعلى غرار الالتصاق الغشائي للماء، ينتشر الجرافين بشكل كبير على سطح السيليكون ليغلفه بالكامل. تُحدث هذه العملية ثورة في منهجية التصاق الجرافين للاستخدام التكنولوجي.
الجرافين على رقاقة السيليكون
هذه العملية الجديدة هي الأولى من نوعها ليس فقط لنقل الجرافين على رقائق السيليكون والرقائق، بل لإعادة إنتاج الجرافين على رقائق السيليكون. ويختلف هذا عن معيار الصناعة المتبع في الطلاء، حيث يتم دحرجة الجرافين السائل على السيليكون ثم يترك ليجف كتطبيق. وعلى الرغم من استخدام هذه الطريقة القياسية في تطوير صفائح الجرافين التي يصل طولها إلى 30 بوصة، إلا أنها تسببت في حدوث مشاكل من خلال السماح بتكوين الشوائب والعيوب في عملية وضع الطبقات. كانت الطيات والتشققات والتجاعيد من المشكلات القياسية التي كانت مقبولة في فقدان المنتج بسبب عدم وجود طرق أكثر موثوقية. وقد تغير هذا الأمر الآن مع طريقة النمو والنقل.
ستسمح هذه العملية بإلصاق بذرة من الجرافين بقاعدة من السيليكون ثم السماح لها بالنمو بشكل تصاعدي في معايير طبيعية لملء الفراغ. ويعمل الجرافين كتفاعل عضوي تقريبًا، حيث ينتشر عبر وسط النمو ليغطي سطح السيليكون ويغلفه. وتقلل هذه العملية من الشوائب المضافة من عملية اللف على السطح، وتمنح الجرافين ميزة عند إنشاء مساحة سطح جديدة. تشير الأبحاث الإضافية التي أجريت، على الرغم من تركيزها في المقام الأول على التصاق السيليكون، إلى إمكانية استخدام الجرافين كملحق نمو لمواد أخرى.
الدليل في الحلوى
خلال المراحل البحثية والتجريبية، تم تطبيق شرائط رقيقة من الجرافين على هياكل قاعدة السيليكون، وتم استخدام مجهر القوة الذرية لالتقاط إمكانية النمو. وفي الوقت نفسه، قامت الأقطاب الكهربائية بتمرير الشحنات عبر الصفيحة السطحية المتنامية لقياس التوصيل من أجل ضمان وجود منتج قابل للتطبيق في نهاية التجربة. أظهرت هذه التجربة المتزامنة عدم فقدان التوصيلية في العملية، مما يدل على أن هذه العملية ستكون حلاً قابلاً للتطبيق على طرق اللف والجفاف المستخدمة سابقًا.
ومما لا شك فيه أن هذه العملية الجديدة لوضع الجرافين على رقائق السيليكون ستحدث ثورة في هذه الصناعة، مع تحقيق فوائد فورية تتمثل في الحد من الشوائب وخفض ساعات العمل للتطبيق وزيادة الربحية المتحققة من تقليل وقت التطبيق.
Chin Trento
