EXAMEN
Récemment, l'équipe de recherche composée de l'Institut royal de technologie suédois et d'autres institutions européennes a constaté que lorsque le graphène matériau à deux dimensions et circuit intégré métal, la résistance de contact ne sera pas endommager l'humidité. Les résultats contribueront à réduire considérablement le coût de développement de nouveaux capteurs.
fond
Graphène est une feuille à une seule couche de la structure en nid d'abeilles d'atomes de carbone, et ayant d'excellentes propriétés mécaniques et une conductrices de l'électricité, transparentes souples et d'autres avantages, une fois connu sous le nom « King de nouveaux matériaux. »
(Source: Tatiana Shepeleva / Shutterstock)
portée large application de graphène, par exemple flexibles électroniques, transistors, de nouveaux capteurs efficaces, de nouveaux matériaux, batteries, super condensateurs, fabrication de semi-conducteurs, une nouvelle énergie, communication, technologie terahertz, les soins médicaux. Dans lequel le capteur est une application très importante, le graphène peut ambiant capteur de paramètre est converti traitement informatique de graphène et la mesure des signaux électriques.
Graphène capteurs capables de détection précoce et d'alerte précoce (Source: Azam Gholizadeh) pour les crises d'asthme
La structure en deux dimensions uniques, de sorte que le capteur à base de graphène est extrêmement sensible. Les prochaines années, le capteur de graphène devrait atteindre la haute performance à faible coût. Pour cette raison, lorsque les circuits électroniques intégrés conventionnels, la nécessité de graphène pour obtenir un contact électrique efficace. Cet expédient pour le capteur de contact est très critique tout, aura également une incidence significative ses performances.
Cependant, la question se pose: graphène sensible à l'humidité, les molécules d'eau air ambiant est facilement absorbé sur sa surface. molécules H2O modifie la résistance d'un tel matériau à base de carbone, il sera introduit dans la distorsion du signal de capteur.
innovation
Récemment, cependant, l'équipe de recherche composée de l'Institut suédois royal de technologie et d'autres institutions européennes ont constaté que lorsque les deux dimensions graphène matériel et circuit intégré de métal, la résistance de contact (partie de la résistance totale du matériau, causé par un mauvais contact à l'interface) ne seront pas dégâts d'humidité. Les résultats contribueront à réduire considérablement le coût de développement de nouveaux capteurs.
La résistance de contact du dispositif de graphène modifie pas l'absorption de molécules d'eau sur la surface. (Source: Anderson D. Smith)
L'étude fait partie du projet de CO2 DETECT européen. En plus de l'Institut royal de technologie suédois, la société suédoise AB SenseAir, Allemagne Amo GmbH, Barcelone, Espagne Institut Catalan de la nanotechnologie également impliqué dans le projet de CO2 DETECT.
L'étude, publiée dans la revue "ACS Applied Materials & Interfaces".
technologie
En bref, le graphène contact électrique réalisé de deux manières: le dépôt métallique sur le graphène (contact supérieur), le transfert du graphène (un contact avec le fond) sur le métal classique.
Dans cette étude, les chercheurs ont étudié le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) du dispositif de graphène en contact avec le fond, à travers le modèle de ligne de transmission d'extraction différents niveaux d'humidité de la résistance de contact (TLM) dans la structure de test. Ils ont comparé la résistance à la feuille de la résistance de contact du graphène dans différentes conditions d'humidité. L'absorption de la structure électronique de l'interface de graphène a produit des molécules d'eau - En outre, ils Simulation d'or en utilisant fonctionnelle de la densité (DFT).
(Source: Référence [2])
Le processus de fabrication de GGP de l'appareil (Source: Référence [2])
valeur
L'un des principaux chercheurs de l'étude, l'Institut royal de technologie suédois étudiant au doctorat Arne Quellmalz explique: « Cela rendra le travail plus facile pour les concepteurs de capteurs, car ils ne doivent pas considérer l'impact de l'humidité au contact, tout simplement considérer graphène son influence ".
Quellmalz dit: « graphène lié avec un dispositif électronique classique, vous pouvez utiliser les propriétés uniques du circuit intégré classique graphène et moyen à faible coût d'une combinaison de ces deux techniques est le graphène dans le dispositif électronique fini. plutôt que le métal déposé sur les flocons de graphène ".
Les auteurs créent les premiers capteurs à base de graphène prototypes utilisant cette nouvelle méthode. Plus précisément, ce but est un capteur, par la détection optique de la lumière infrarouge pour la mesure du dioxyde de carbone (le principal de gaz à effet de serre) et de réaliser à moindre coût que d'autres technologies.
mot-clé
Capteurs, l'électronique, le graphèneDocuments de référence
[1] https://www.agenciasinc.es/en/News/Waterproof-graphene-electronic-circuits
[2] Arne Quellmalz, Anderson D. Smith, Karim Elgammal, Xuge Fan, Anna Delin, Mikael Östling, Max Lemme, Kristinn B. Gylfason, Frank Niklaus. Influence de l'humidité sur la résistance contact Dispositifs graphène . ACS Applied Materials & Interfaces, 2018; 10 (48): 41738 DOI: 10.1021 / acsami.8b10033
