El grafeno es uno de los materiales más prometedores para la electrónica avanzada debido a sus extraordinarias propiedades químicas y físicas. La interacción entre la red de grafeno y la luz abre el camino para el desarrollo de dispositivos novedosos con una funcionalidad superior. Sin embargo, La tecnología utilizada para la electrónica de silicio tradicional es poco probable que sea adecuada para el grafeno. La fotolitografía es el proceso principal en la producción de semiconductores, utilizando polímeros y líquidos que pueden alterar drásticamente las propiedades iniciales del grafeno. Los nuevos métodos sin máscara están en desarrollo activo en la tecnología del grafeno.

Un equipo internacional de investigadores de la Universidad Nacional de Investigación de Tecnología Electrónica (Rusia), Forschungszentrum Jülich (Alemania) y el centro tecnológico AIMEN (España) han desarrollado un método de escritura directa de modificación del grafeno. Los autores utilizan la funcionalización láser ultrarrápida del grafeno CVD de una sola capa para la fabricación sin máscara de dispositivos a micro y nanoescala. Los autores sugieren que el láser de femtosegundo proporciona una reacción fotoquímica (reacción iniciada solo bajo exposición a la luz) en el área del deporte con láser en el grafeno que conduce a su modificación por grupos oxidativos. Estos grupos modifican drásticamente las propiedades eléctricas y ópticas del grafeno proporcionando un desarrollo funcional de dispositivos en el plano sin utilizar ninguna tecnología complicada basada en máscaras.

Los autores produjeron uniones p-p + en transistores de efecto de campo de grafeno a través de pulsos de láser fs. Los fotodetectores fabricados funcionan a temperatura ambiente y no necesitan refrigeración externa. La mayor fotorreactividad de 100 mA / W se observó en estructuras modificadas.

Este estudio proporciona un primer paso en el progreso de métodos totalmente sin máscara para el procesamiento de nuevos nanomateriales. Cambiar el entorno durante el tratamiento con láser fs puede conducir a una funcionalización diferente de la superficie del grafeno. Adicionalmente, otros materiales bidimensionales como el fosforeno proporcionan una muy buena actividad fotoquímica y pueden procesarse de la misma manera. El estudio muestra que el fotodetector totalmente integrado con alta responsabilidad, ruido bajo, y un alto rango dinámico lineal es factible mediante patrones sin máscara en superficies de grafeno a través de un procesamiento láser ultrarrápido.

Los investigadores discuten su tecnología más en Fotónica ACS , una publicación de la American Chemical Society.