Grafene, individuato un metodo per il patterning di circuiti a temperatura ambiente

Nonostante il grafene possa essere prodotto con relativa facilità grazie alla tecnica della deposizione chimica da vapori (CVD) su un substrato di rame, i ricercatori da sempre hanno avuto difficoltà nell'individuare un modo agevole per incidere i voluti pattern circuitali nel grafene e trasferirli su un substrato non metallico.

I ricercatori dell'University of Illinois Urbana-Champagin affermano però di aver messo a punto un processo semplice che permette di effettuare velocemente il patterning dei circuiti ed il loro trasfermiento su substrati flessibili usando un comune mascheramento. Keong Yong, dottorando che ha lavorato alla rierca, ha commentato: "I micro-pattern desiderati vengono disegnati tramite un software CAD, il che permette di usare di un laser commerciale collegato al computer per realizzare una shadow mask corrispondente al progetto dei circuiti".

Una volta realizzata, la shadow mask viene collocata sul grafene depositato sul substrato di rame, così che i pattern possano essere incisi sul grafene con un plasma ad ossigeno. Il grafene così inciso viene trasferito su un substrato flessibile usando un processo di laminazione che assicura un contatto ottimale e permette la rimozione del rame. Questo approccio permette di ridurre le fasi di produzione e di conseguenza il tempo complessivo necessario ed elimina la necessità di dover approntare un processo di microfabbricazione e di dover utilizzare una "impalcatura" di polimeri, il che permette di realizzare un grafene di maggior purezza.

Attualmente non v'è alcuna limitazione alla dimensione dei chip di grafene che possono essere realizzato usando questo metodo, ma c'è un limite alla risoluzione della shadow mask che per ora può essere realizzata solo nell'ordine di grandezza dei micron, invece che dei nanometri come i circuiti in silicio di oggi. "Siamo stati in grado di realizzare vari motivi sul grafene a differenti spingendoci fino a 50 micron".

Il prossimo obiettivo dei ricercatori è ovvimanete quello di ridurre le dimensioni delle shadow mask e di costruire dispositivi reali che dimostrino il concetto che possa essere possibile realizzare circuiteria operativa in grafene usando apparecchiature relativamente economiche rispetto a quanto possibile oggi.