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.
Растягиваемая электронная бумага
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.
Гибкий прозрачный дисплей
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.