Pencitraan Terahertz dari Graphene Membuka Jalan Menuju Optimalisasi dan Industrialisasi

TerasKaltim

Terahertz Imaging of Graphene

Peneliti Graphene Flagship telah mengembangkan standar pengukuran baru untuk analisis graphene dan material berlapis yang dapat mempercepat produksi dan mengoptimalkan fabrikasi perangkat.

Pemindaian sinar-X merevolusi perawatan medis dengan memungkinkan kita melihat bagian dalam manusia tanpa operasi. Demikian pula, spektroskopi terahertz menembus film graphene yang memungkinkan para ilmuwan untuk membuat peta rinci kualitas listrik mereka, tanpa merusak atau mencemari materi. Graphene Flagship menyatukan para peneliti dari akademisi dan industri untuk mengembangkan dan mematangkan teknik analisis ini, dan sekarang alat pengukuran baru untuk karakterisasi graphene sudah siap.

Upaya ini dimungkinkan berkat lingkungan kolaboratif yang dimungkinkan oleh konsorsium Graphene Flagship Eropa, dengan partisipasi para ilmuwan dari mitra Graphene Flagship DTU, Denmark, IIT, Italia, Universitas Aalto, Finlandia, AIXTRON, Inggris, imec, Belgia, Graphenea, Spanyol, Universitas Warsawa, Polandia, dan Thales R&T, Prancis, serta kolaborator di Cina, Korea, dan AS.

Grafena sering ‘terjepit’ di antara banyak lapisan dan bahan yang berbeda untuk digunakan dalam perangkat elektronik dan fotonik. Ini memperumit proses penilaian kualitas. Spektroskopi Terahertz membuat segalanya lebih mudah. Ini menggambarkan bahan yang dienkapsulasi dan mengungkapkan kualitas graphene di bawahnya, memperlihatkan ketidaksempurnaan pada titik-titik kritis dalam proses fabrikasi. Ini adalah teknologi non-destruktif yang cepat yang menyelidiki sifat listrik graphene dan material berlapis, tanpa perlu kontak langsung.

Pengembangan teknik karakterisasi seperti spektroskopi terahertz sangat penting untuk mempercepat produksi skala besar, karena teknik tersebut menjamin bahwa perangkat berkemampuan graphene dibuat secara konsisten dan dapat diprediksi, tanpa cacat. Kontrol kualitas mendahului kepercayaan. Berkat perkembangan lain yang dipelopori oleh Graphene Flagship, seperti produksi graphene dan material berlapis roll-to-roll, teknologi fabrikasi siap untuk mengambil langkah berikutnya. Spektroskopi Terahertz memungkinkan kami meningkatkan produksi graphene tanpa mengabaikan kualitasnya.

Pencitraan Terahertz dari Graphene Membuka Jalan Menuju Industrialisasi

Spektroskopi Terahertz menembus film graphene yang memungkinkan para ilmuwan untuk membuat peta rinci kualitas listrik mereka, tanpa merusak atau mencemari materi. Kredit: Peter Bggild (Graphene Flagship / DTU)

“Ini adalah teknik yang kami butuhkan untuk mencocokkan tingkat produksi throughput tinggi yang dimungkinkan oleh Graphene Flagship,” jelas Peter Bøggild dari mitra Graphene Flagship DTU. “Kami yakin bahwa spektroskopi terahertz dalam pembuatan graphene akan menjadi rutinitas seperti pemindaian sinar-X di rumah sakit,” tambahnya. “Faktanya, berkat spektroskopi terahertz Anda dapat dengan mudah memetakan sampel graphene bahkan skala meteran tanpa menyentuhnya, yang tidak mungkin dilakukan dengan beberapa teknik canggih lainnya.” Lebih lanjut, Graphene Flagship saat ini sedang mempelajari cara menerapkan spektroskopi terahertz langsung ke lini produksi graphene roll-to-roll, dan mempercepat pencitraan.

Kolaborasi menjadi kunci pencapaian ini. Peneliti Graphene Flagship di institusi akademik bekerja sama dengan produsen graphene terkemuka seperti mitra Graphene Flagship AIXTRON, Graphenea dan IMEC. “Ini adalah cara terbaik untuk memastikan bahwa solusi kami relevan dengan pengguna akhir kami, perusahaan yang membuat graphene dan material berlapis pada skala industri,” kata Bggild. “Publikasi kami adalah studi kasus komprehensif yang menyoroti keserbagunaan dan keandalan spektroskopi terahertz untuk kontrol kualitas dan harus memandu rekan-rekan kami dalam menerapkan teknik ini ke banyak substrat yang relevan secara industri seperti silikon, safir, silikon karbida, dan polimer.” dia menambahkan.

Menetapkan standar merupakan langkah penting untuk pengembangan materi baru apa pun, untuk memastikannya aman, asli, dan akan menawarkan kinerja yang andal dan konsisten. Itulah sebabnya Graphene Flagship memiliki kelompok kerja khusus yang berfokus pada standarisasi graphene, pengukuran dan teknik analitik serta proses manufaktur. Metode yang baru dikembangkan untuk spektroskopi terahertz berada di jalur yang tepat untuk menjadi spesifikasi teknis standar, berkat kerja Komite Standarisasi Unggulan Graphene. “Ini tidak diragukan lagi akan mempercepat penyerapan teknologi baru ini, karena ini akan menguraikan bagaimana analisis dan perbandingan sampel graphene dapat dilakukan dengan cara yang dapat direproduksi,” jelas Peter Jepsen dari Graphene Flagship Partner DTU, yang ikut menulis penelitian ini. “Spektroskopi Terahertz adalah langkah lain untuk meningkatkan kepercayaan pada produk yang mendukung graphene,” ia menyimpulkan.

Amaia Zurutuza, rekan penulis makalah dan Direktur Ilmiah di Graphene Flagship partner Graphenea, mengatakan: “Di Graphenea, kami yakin bahwa pencitraan terahertz dapat memungkinkan pengembangan teknik kontrol kualitas yang mampu mencocokkan persyaratan throughput manufaktur dan memberikan informasi kualitas graphene yang relevan.

Uncategorized

Leave a Reply

Comment
Name*
Mail*
Website*