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Nano-nastri di grafene: una nuova tecnica per una possibile produzione in volumi

La forma di grafene che sembra racchiudere le maggiori promesse per l'impiego nel campo elettronico quella dei cosiddetti "nanoribbon", ovvero nastri di dimensioni nanoscopiche, che possono comportarsi da semiconduttori o
da conduttori a seconda che siano, rispettivamente, stretti o larghi. Esistono varie strade per la produzione dei nano-nastri di grafene che comprendono sia tecniche di litografia (top-down), sia metodi di autoassemblaggio in forme desiderate (bottom-up). Una squadra di ricercatori dell'University of Wisconsin-Madison ha recentemente sviluppato una tecnica bottom-up che priva dei limiti dei metodi precedentemente impiegati e che risulta compatibile con le tecniche di produzione del mondo dei semiconduttori, con la possibilit di poter essere facilmente portata alla produzione in volumi commerciali. I ricercatori sono riusciti a far crescere il grafene su un normale wafer semiconduttore di germanio. "I nano-nastri di grafene che possono essere fatti crescere direttamente sulla superficie di un semiconduttore come il germanio sono pi compatibili con il processo planare usato nel settore dei semiconduttori e per questo vi sono meno barriere ad una eventuale integrazione di questi materiali nel mondo dell'elettronica" ha spiegato Michael Arnold, professore associato alla UW-Madison. I precedenti tentativi in tal senso hanno funzionato solamente nel caso di substrati di metallo e, ad oggi, non hanno permesso di realizzare nano-cavi della lunghezza adeguata per l'uso nell'elettronica. I ricercatori hanno superato la limitazione sfruttando la deposizione chimica da vapori con la quale normalmente il grafene cresce grazie ad un vapore-precursore su un substrato di metallo come rame o nickel, all'interno di un forno. Il processo stato avviato a partire dal metano, che si vincola alla superficie del germanio e si scinde in vari idrocarburi che reagiscono tra loro dando forma al grafene. L'aspetto importante di questa tecnica sta nel fatto che i ricerctori possono rallentare il tasso di crescita del grafene cos da allungare i nanocavi e renderli pi stretti riducendo la quantit del metano. "Quel che abbiamo scoperto che quando il grafene cresce sul germano forma naturalmente nanocavi con questi bordi molto lisci. La larghezza pu essere estremamente ridotta e la lunghezza pu essere molto elevata, cos da poter ottenere tutte le caratteristiche volute in maniera automatica" ha concluso Arnold.

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