大规模石墨烯转移的自动化技术可以促进电子芯片的生产

由UdeM物理系教授、IRIC电子纳米生物传感器设计和应用研究部主任Delphine Bouilly领导的团队开发了一种操纵和移动石墨烯的原始技术，石墨烯是一种参与电子芯片组装的1原子厚材料，用于分子诊断。在博士生Amira Bencherif的带领下，该研究发表在npj 2D材料与应用杂志上

石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维（2D）纳米材料。其物理和电子特性使其成为制造各种技术设备（如生物传感器）的理想选择

它可以在铜表面上快速大量合成，但石墨烯带必须从金属表面转移到生产盘（称为晶片），以实现多个芯片的同时组装。这一转移步骤至关重要，对基于石墨烯等二维纳米材料的器件的大规模生产构成了重大挑战

为了满足这一需求，Bouilly的团队设计了一种新颖的石墨烯转移技术。转移装置由一个玻璃室网络组成，其中放置了石墨烯涂层的铜片。通过泵送系统，腔室被填充，然后被清空，各种溶液将石墨烯与铜分离，并将其转移到之前与腔室对齐的生产晶片上。整个过程是自动化的，没有人工处理，就像一条微型装配线

Bouilly团队开发的技术提供了几个重要优势。它自动化了一种过去需要非常灵巧的手动方法，使其更快、更容易执行。该设备还可以并行传输多条石墨烯带，这是提高传输速度和体积的一个关键方面。此外，该系统能够垂直组装多个石墨烯层。最后但并非最不重要的一点是，自动并行传输通过限制损失节省了石墨烯的使用

该系统将促进基于石墨烯和其他二维材料的器件的制造。同时，这将使产量增加。Bouilly实验室目前正在开发将这些设备用作生物传感器，特别是用于诊断癌症和其他疾病 More information: Amira Bencherif et al, Automated and parallel transfer of arrays of oriented graphene ribbons, npj 2D Materials and Applications (2024). DOI: 10.1038/s41699-024-00491-8