L'utilisation de bromure de potassium dans la production de graphène sur une surface de cuivre peut conduire à de meilleurs résultats. Lorsque les molécules de bromure de potassium se placent entre le graphène et le cuivre, il en résulte un découplage électronique. Cela modifie les propriétés électriques du graphène produit, les rapprocher du graphène pur, comme le rapportent les physiciens des universités de Bâle, Modène et Munich dans la revue ACS Nano .

Le graphène est constitué d'une couche d'atomes de carbone d'un seul atome d'épaisseur dans un motif en nid d'abeille et fait l'objet de recherches intensives dans le monde entier. Grâce à sa grande flexibilité, combiné à une excellente stabilité et conductivité électrique, Le graphène a de nombreuses applications prometteuses, notamment dans les composants électroniques.

Molécules de découplage

Le graphène est souvent produit via une réaction chimique sur des surfaces métalliques dans un processus connu sous le nom de dépôt chimique en phase vapeur. La couche de graphène et le métal sous-jacent sont ensuite couplés électriquement, ce qui diminue certaines des propriétés électriques spéciales du graphène. Pour une utilisation en électronique, le graphène doit être transféré sur des substrats isolants dans un processus en plusieurs étapes, au cours de laquelle il existe un risque de détérioration et de contamination.

Afin d'obtenir sans défaut, graphène pur, il est donc préférable de découpler électriquement le graphène du substrat métallique et de mettre au point une méthode permettant un transfert plus facile sans endommagement. Le groupe dirigé par le professeur Ernst Meyer du Département de physique et du Swiss Nanoscience Institute (SNI) de l'Université de Bâle étudie les moyens d'incorporer des molécules entre la couche de graphène et le substrat après le processus de dépôt chimique, ce qui conduit à ce type de découplage.

Modification des propriétés électriques

Dans une étude menée par le doctorant du SNI Mathias Schulzendorf, les scientifiques ont montré que le bromure de potassium est parfaitement adapté à cela. Le bromure de potassium est un sel de bromure d'hydrogène soluble. Contrairement au chlorure de sodium composé chimiquement similaire, des molécules de bromure de potassium s'organisent entre la couche de graphène et le substrat de cuivre. Cela a été démontré par des chercheurs dans diverses études de microscopie à sonde à balayage.

Des calculs effectués par des collègues de l'Université de Modène et de Reggio Emilia (Italie) expliquent ce phénomène :il est plus énergétiquement avantageux pour le système si des molécules de bromure de potassium s'arrangent entre le graphène et le cuivre que si elles se déposent sur le graphène - comme c'est le cas avec chlorure de sodium.

Les chercheurs ont montré que la couche intermédiaire de bromure de potassium modifie les propriétés électriques du graphène – jusqu'à ce qu'elles correspondent à celles attendues pour le graphène libre. "Nos travaux ont démontré que le graphène et le métal sous-jacent peuvent être découplés à l'aide de bromure de potassium, nous rapprochant d'une étape clé vers la production de graphène propre et sans défaut, " déclare le superviseur du projet, le Dr Thilo Glatzel, qui est membre de l'équipe de Meyer.