Så framställs grafen
1. De vertikala grafentransistorerna byggs på helt vanligt kisel. Vertikal kallas den för att elektronerna flyter fram vertikalt mot kiselytan. De massframställs på en skiva av kisel, där emittrarna skapas som dopade områden i kislet för att bli ledande. Det görs med gängse metoder för halvledarframställning, med påläggning av fotoresist, exponering genom mask, framkallning och sköljning var-efter man kan föra in störämnen i kislet genom joninplantering och får ledande emitterområden.
På samma sätt kan områdena runt emittrarna göras om till isolerande kiseldioxid genom oxid-ering vid hög temperatur, cirka 1 000 grader Celsius. Då har man fått ett substrat med emitter-områden att bygga vidare på.
Kiselskivan skärs i bitar om 1x1 centimeter för att passa bättre till de tillgängliga grafenbitarna.
2. Hur framställer man grafen? Det enklaste är faktiskt att rita med en blyertspenna och sedan lyfta av grafenet med en tejpremsa, tejpa fast grafenet på ett kiselsubstrat och därefter lösa upp tejpen. Men komponentforskarna på KTH gör det lättare för sig: De köper grafen på internet i en grafenbutik. En 2 gånger 2 tum kopparplåt som är 20 my tjock med ett enda atomlager kemiskt gasfasdeponerat grafen på båda sidorna kostar 250 dollar.
3. Kopparn måste bort, men grafenet sitter fast så bra att man måste etsa bort den. Grafenytan täcks med en polymer (plast) som fäster bra på grafen för att man ska något att ta i senare.
För att man ska kunna etsa måste man ta bort grafenet på andra sidan av kopparn, som inte är täckt av polymeren, så järnkloriden kommer åt. Järnklorid (som man också etsar kretskort med) fräter inte på kol.
Grafenet på baksidan av kopparplåten etsas bort med syre-plasmaetsning som helt enkelt gör om det till koldioxid. Därefter läggs kopparfolien i järnkloridbad och försvinner på ett par timmar.
4. Här simmar en 20 my kopparfolie och en lös grafenbit (syns knappt) i en petriskål med järnklorid. Ett atomlager grafen kan ses med blotta ögat, men det är inte helt enkelt. Det är bara 3,5 ångström tjockt och absorberar endast 2–3 procent av ljuset som faller igenom.
Innehållsförteckning
Lättsmält grafenbeskrivning av CNN:
tinytw.se/cnngrafen
Butik där man kan köpa grafen:
tinytw.se/grafkop
Om grafentransistorer i Nature Nanotechnology:
tinytw.se/graftrans
Om KTH-forskningen (pdf):
tinytw.se/kthgraf
Om piezoelektriska tryck-sensorer i grafen (pdf):
tinytw.se/piezo
Om resistivitet i olika material:
en.wikipedia.org/wiki/Resistivity