九州大學、日東電工株式會社等組成的研究團隊開發出了可將厚度僅爲一個原子的超薄薄膜材料輕鬆粘貼到半導體等基底層上的技術。該技術使用了在紫外線照射下粘合力會發生變化的膠帶，可以像粘貼和撕下貼紙一樣進行操作。該技術將有助於下一代半導體等的研究和開發。
可以輕鬆轉移二維材料的特殊膠帶（供圖：九州大學吾鄉浩樹主幹教授）
相關成果發表於英國科學雜誌《Nature Electronics》（自然電子）電子版上。原子和分子在平面上相連接的石墨烯是典型的「二維材料」，具有碳原子呈蜂窩狀排列的結構，並且厚度僅爲一個原子。不僅堅固、柔韌、透明，還具有導電性，所以作爲取代目前主流材料硅的下一代半導體材料而備受關注。
二維材料在基底層上製作完成後，需要轉移到電子元件的基底層上。然而，使用傳統方法材料很容易受到污染或撕裂，導致元件性能下降。
研究團隊開發了一種在紫外線照射下粘合強度會降低至約十分之一的特殊膠帶。因此，以高粘合力狀態粘附在二維材料上後，可透過照射紫外線降低粘合強度，再轉移到基底層上。用石墨烯進行測試時，99%的石墨烯材料都被轉移到了目標基底層上。
這種膠帶還可以用於石墨烯以外的二維材料。對使用這種膠帶製造的元件性能進行檢測後，發現比傳統方法顯示出更高的性能。九州大學吾鄉浩樹主幹教授表示：「我們的目標是開發出能夠轉移更大面積二維材料的膠帶，以期實施工業應用」。
日文：《日本經濟新聞》 2024/04/02
中文：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Nature Electronics
論文：Ready to transfer two-dimensional materials using tunable adhesive force tapes
DOI：10.1038/s41928-024-01121-3
