Terahertz-beeldvorming van grafeen maakt de weg vrij voor industrialisatie

Röntgenscans zorgden voor een revolutie in medische behandelingen doordat we in mensen konden kijken zonder operatie. Evenzo dringt terahertz-spectroscopie door grafeenfilms waardoor wetenschappers gedetailleerde kaarten kunnen maken van hun elektrische kwaliteit, zonder het materiaal te beschadigen of te vervuilen. Het Graphene Flagship bracht onderzoekers uit de academische wereld en de industrie samen om deze analytische techniek te ontwikkelen en te rijpen, en nu is er een nieuw meetinstrument voor grafeenkarakterisering klaar.

Het onderzoek was mogelijk dankzij samenwerkings tussen het Graphene Flagship European consortium, met deelname van wetenschappers van Graphene Flagship-partners DTU, Denemarken, IIT, Italië, Aalto University, Finland, AIXTRON, VK, imec, België, Graphenea, Spanje, Universiteit van Warschau, Polen, en Thales R&T, Frankrijk, evenals medewerkers in China, Korea en de VS.

Grafeen wordt vaak 'ingeklemd' tussen veel verschillende lagen en materialen voor gebruik in elektronische en fotonische apparaten. Dit bemoeilijkt het proces van kwaliteitsbeoordeling. Terahertz-spectroscopie maakt dingen gemakkelijker. Het beeldt de ingekapselde materialen af ​​en onthult de kwaliteit van het grafeen eronder, waardoor onvolkomenheden op kritieke punten in het fabricageproces worden blootgelegd. Het is een snelle, niet-destructieve technologie die de elektrische eigenschappen van grafeen en gelaagde materialen onderzoekt, zonder dat direct contact nodig is.

De ontwikkeling van karakterisatietechnieken zoals terahertz-spectroscopie is fundamenteel voor het versnellen van grootschalige productie, omdat ze garanderen dat apparaten met consistent en voorspelbaar worden geproduceerd, zonder gebreken. Kwaliteitscontrole gaat vooraf aan vertrouwen. Dankzij andere ontwikkelingen die door het Graphene Flagship zijn ontwikkeld, zoals de roll-to-roll-productie van grafeen en gelaagde materialen, is de fabricagetechnologie klaar om de volgende stap te zetten. Met terahertz-spectroscopie kan de grafeenproductie worden opvoerd zonder de kwaliteit uit het oog te verliezen.