Графеновые пленки позволят создать гибкую электронику
Профессор Бьюн Хе Хонг (Byung Hee Hong) из Передового института нанотехнологий при Сункьюнкванском университете (Sungkyunkwan University) и доктор Джа-Йонг Чу (Jae-Young Choi) из Передового технологического института компании Samsung совместно разработали новый метод создания крупноразмерных графеновых пленок, готовя почву для растягиваемых прозрачных электродов и делая производство прозрачных гибких дисплеев еще немного ближе к реальности.
Эта технология позволяет выполнить электрические цепи на крупноразмерной графеновых пленках для создания растягиваемых прозрачных электродов. Одно из направлений использования таких электродов заключается в создании образцов, которые могут принять различную форму или даже сплетены, причем неограниченных размеров. Будущие приложения этой технологии включают компьютеры в виде одежды, гибкие прозрачные дисплеи, сенсорные панели, складную электронную бумагу и трансформируемую электронику.
В 2004 году исследователи из Великобритании впервые в мире разработали базовую технология производства графена. Графеновые пленки были совершенно новым материалом. Однако они были выполнены в микронном размере, что ограничивало их широкое использование в различных прогрессивных приложениях, таких как производство дисплеев и полупроводников. Для решения этой проблемы группа исследователей воспользовалась технологией химического осаждения паров (chemical vapor deposition, CVD) для получения графеновых пленок. Эти пленки выполнены уже в сантиметровом масштабе и демонстрируют более высокие электронные и механические свойства в сравнении другими графеновыми образцами, имеющими те же размеры. Эти особенности дают возможность создать гибкие электронные устройства, такие как встроенные в одежду компьютеры, еще немного раньше.
Графеновые пленки, как ожидают, позволят создать прототип складываемого дисплея. Дело в том, что графен обладает стабильной углеродной структурой и высокой химической стабильностью, что обуславливает высокие электрические свойства. Перенос электронов в графене происходит в 100 раз быстрее, чем в кремнии, тепловыделение при этом находится на низком уровне, и простая технология выполнения наношаблона позволит управлять полупроводниковыми свойствами. Следовательно множество проблем, связанных с основанными на кремнии устройствами, могут быть решены.
Исследователи создали однослойную графеновую пленку. Они использовали CVD-технику для укладки графеновых пленок на никелевую подложку. Электрические свойства полученных пленок соответствуют микронным графеновым пленкам. Эти пленки прозрачны и могут быть согнуты и растянуты без потери электрических свойств. Хонг ожидает, что прозрачные электроды станут первой областью применения графена, где он заменит оксиды индия и олова (indium tin oxide, ITO), которые часто применяются для создания прозрачных электродов в плоских дисплеях, сенсорных экранов и солнечных батарей. При этом ITO отличается хрупкостью, а графен является более гибким материалом, и он позволяет получить большую степень прозрачности.
"Samsung Electronics планирует расширить распространение связанных с графеном технологий в таких областях, как сверхвысокоскоростная память, прозрачные гибкие дисплеи и солнечные батареи нового поколения", — говорит Хонг.
