Production, properties and potential of graphene

تولید، خواص و قابلیت‌های گرافن

ABSTRACT

This review on graphene, a one-atom thick, two-dimensional sheet of carbon atoms, starts with a general description of the graphene electronic structure as well as a basic experimental toolkit for identifying and handling this material. Owing to the versatility of graphene properties and projected applications, several production techniques are summarized, ranging from the mechanical exfoliation of high-quality graphene to the direct growth on carbides or metal substrates and from the chemical routes using graphene oxide to the newly developed approach at the molecular level. The most promising and appealing properties of graphene are summarized from an exponentially growing literature, with a particular attention to matching production methods to characteristics and to applications. In particular, we report on the high carrier mobility value in suspended and annealed samples for electronic devices, on the thickness-dependent optical transparency and, in the mechanical section, on the high robustness and full integration of graphene in sensing device applications. Finally, we emphasize on the high potential of graphene not only as a post-silicon materials for CMOS device application but more ambitiously as a platform for post-CMOS molecular architecture in electronic information processing.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

این مقاله مروری راجع به گرافن، که یک ورقه‌ی دوبعدی از اتم‌های کربن با ضخامت یک اتم است، با توصیفی عمومی از ساختار الکترونی گرافن و همچنین یک دسته آزمایشات پایه‌ای برای شناسایی و بکارگیری با این ماده آغاز می‌شود. بخاطر تطبیق‌پذیری خواص گرافن و کاربردهای ارائه شده، چندین شیوه‌‌ی تولید بطور خلاصه ارائه شده‌اند. این شیوه‌ها عبارتند از پوسته‌کنی مکانیکی گرافنِ کیفیت-بالا، رشد دادن مستقیم گرافن روی کاربیدها یا زیرلایه‌های فلزی، مسیرهای شیمیایی که از اکسید گرافن استفاده می‌کنند، و رویکردی مولکولی که جدیدا ابداع شده است. با استفاده از منابعی که تعداد آن‌ها بطور فزآینده‌ای درحال رشد است، اطمینان‌بخش‌ترین و جذاب‌ترین خواص گرافن برگرفته و خلاصه شده‌اند. در این بخش توجه ویژه‌ای به ارتباط روش‌های تولید با مشخصه‌ها و کاربردها شده‌ است. بطور مشخص ما این موارد را گزارش کرده‌ایم: عدد تحرک حامل بالا در نمونه‌های معلق و تابکاری‌شده  برای تجهیزات الکترونیکی و شفافیت نوری وابسته به ضخامت، و در بخش مکانیکی ستبری  زیاد و یکپارچگی کامل گرافن در کاربردهای مربوط به تجهیزات حسگر. درنهایت، بر قابلیت‌های زیاد گرافن نه تنها به عنوان یک ماده پسا-سیلیسیوم برای کاربرد در تجهیزات CMOS، بلکه بطور جاه‌طلبانه‌تر به عنوان پایگاهی برای معماری مولکولی پسا-CMOS در پردازش اطلاعات الکترونیکی تاکید می‌کنیم.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.