Thomas Watson IBM Research Centerでは、最大10センチメートルのサイズの単層グラフェンシートを製造し、シリコン基板に適用する技術を開発しました。 この技術は、グラフェンの大量生産とそれに基づく電子デバイスの市場での出現の基礎となります。
グラフェンを製造するための新しい方法の本質は図に示されており、さまざまな強度でグラフェンに「付着」する材料の使用にあります。 第一に、熱分解により炭化ケイ素基板上に厚さ1〜数原子層のグラフェンの膜が形成される。 ニッケルでコーティングされた薄膜を使用して、グラフェンが基板から剥がれます。 このプロセスは以前から知られていましたが、そのようなグラフェンには、その特性を損なういくつかの層のセクションが含まれていました。 事実、最上部の表面層はほぼ完璧ですが、メインシートの下に形成された「余分な」部分がそれに付着しています。
IBMの研究者は、プロセスに別のステップを追加しました-メイン層に付着したグラフェンの再剥離部分。 これは、金コーティングされたフィルムを使用して行われます。 グラフェンは、炭素よりも金によく付着しますが、ニッケルよりは悪くなります。 これにより、グラフェンフィルムを損傷せずに余分な部分からクリーニングし、シリコン基板に転写することができます。 得られたグラフェンシートの表面の99％は理想的な構造を持っています。 このプロセスは、炭化ケイ素結晶から層ごとに分離して何度も繰り返すことができます。
グラフェンの展望に関するNature誌の記事によると、最新のシリコントランジスタは2021年には理論上の限界に達します。 グラフェンへの移行により、まったく新しい時代が開かれます。電子デバイスの周波数はテラヘルツに達します。