خصائص كهربائية للسينما السائلة التي تتخذ من غرافين مقرا لها

وقد اجتذبت الأفلام السلوكية الشفافة القائمة على التكوين، اهتماما كبيرا، حيث أن الجيل القادم من المواد الكهربائية، من أجل مجموعة واسعة من الأجهزة الميكانيكية التفاؤلية، والجمع الفريد بين السمات العالية للكهرباء، والشفافية البصرية الواسعة النطاق، والمرونة الميكانيكية الاستثنائية، هي مرشحات قوية لاستبدال المواد الثابتة مثل أكسيد القصدير في الأنهار، وهذه المادة توفر فحصا شاملا للخصائص الكهربائية للرسوم البيانية

أساسيات السلوك الكهربائي في أفلام غرافين

وتنشأ القدرة الكهربائية للغرافيا من هيكلها الفريد ذي النطاقين الجزئيين، وفي نقطة الديراك، يظهر الرسم البياني رقما صفريا مع تفرق خطي، مما يؤدي إلى ارتفاع حركية الناقلين، أما بالنسبة للغرافيا المعلق، فإن قيم التنقل يمكن أن تتجاوز 000 200 سم2/V، غير أنه عندما يتم وضع مادة الغرافينيين على شريحة فرعية وتتأثر بقوة بتنقلها.

- مقاومة الشرائح (R_s ) هي القياس المعياري لتقييم أداء معامل التركيز الأحيائي، الذي يُعبَّر عنه عادة في الأورام لكل مربع (Omsq). وبالنسبة لفيلم واحد ينمو بواسطة رسوب الكيماويات الكيميائية (CVD) ويُنقل إلى إطار فرعي مستهدف، فإن قيم مقاومة النسيج هي ما بين 100 و000 1 من السلوك المتن)

وتظهر الأفلام الغرافينية المتعددة الطوابق، التي تتألف من عدة طبقات مغلفة، مقاومة أقل من الصفائح بتكلفة انخفاض الشفافية، وتتناقص المقاومة على نحو غير مع عدد الطبقات، ولكن الخسائر البصرية تزداد بشكل متكرر، وكثيرا ما يكون تعزيز السلوك من طبقات إضافية أقل من المثالية لأن الطبقات المتاخمة يمكن أن تظهر تواؤم توتري، مما يحد من السلوك بين المواليد.

العوامل الرئيسية التي تؤثر على الممتلكات الكهربائية

عدد المرشدين وتركيب النوعية

ويتحكم عدد الطبقات مباشرة في التبادل بين السلوك والشفافية، ويعرض فيلم واحد أعلى درجة من الإرسال، ولكنه قد يكون لديه مقاومة عالية جدا لبعض التطبيقات، كما أن أفلام البلايير والأفلام الثلاثة تعطي حلا وسطا، غير أن المواءمة بين الطبقات أمر حاسم، ويظهر انخفاض في عدد المشاهدات البالية التي تُعد ببطئ من معدلات الانقطاع عن العرض.

المصابون، الجند العليا، والبعثرة

وتحتوي أفلام غرافين التي تنتج عن طرق قابلة للتقسيم مثل CVD على أضلاع النحاس على حدود الحبوب، والعيوب النحاسية (الفوارق، والعيوب التي تشوبها الخيوط (الزفاف، والمطويات) وتدل أوجه القصور الهيكلية هذه على ناقلات الشحن وتخفض من حركة التنقل، وتتصرف الحدود الجمردية، على وجه الخصوص، كحواجز مقاومة، مما يزيد من مقاومة الترسان العامة.

كما أن أوجه التفاؤل التي أدخلت أثناء التوليف أو النقل، مثل البوليمر المتبقي من عملية النقل، أو المخلفات الحفازة الفلزية، أو الجزيئات المُحتضنة، تسهم أيضا في التكاثر، وتُستخدم إجراءات التنظيف، بما في ذلك النيل من الغازات والمعالجات الكيميائية، بصورة روتينية للحد من هذه الاضطرابات واستعادة السلوك.

التفاعل ونقل الرسوم

ويمكن أن تؤدي هذه المجموعة الفرعية التي يوضع عليها الفيلم الغرافيني دوراً حاسماً في سلوكه الكهربائي، وتشمل المقاطع الفرعية الزجاجية، ورابع الإيثيلين، وثاني أكسيد السليكون (SiO2) على السيليكون، ويمكن أن تؤدي التجارب على السيو 2 إلى تهريب البروج والتشتت من البروفونات المزدوجة، مما يحد من التنقل إلى نحو 000 10 سم2/Vracle).

التدغّل الكيميائي والكهربي

فالتحكّم الكيميائي باستخدام مقبلات كهربائية قوية (مثلاً، HNO3، AuCl2, FeCl3, MoO3) أو الجهات المانحة (مثلاً، احتكار البوليثيلينمين، ورابع الزهري) يمكن أن يعدّل مستوى الفرن ويزيد من كثافة الناقلين بأكثر من ترتيب قيم حجمها.

ويوفِّر التمساح الكهربائي عن طريق سائل إيونيكي أو كهربائي صلب التوحيد في الطلب على التكبل دون تعديل كيميائي دائم، وهذا النهج مفيد لدراسة فيزياء النقل ولكنه أقل عملية بالنسبة لتطبيقات إطار التعاون التقني التي تتطلب سلوكا ثابتا ومستقرا، وهناك طريق واعد آخر هو التكتل البديل حيث تُدمج البيوترات الرئوية في مستويات أكثر استقرارا (مثلا، النيتروجين، البورون).

الاستقرار البيئي وآثار التدرج

وقد تتغير طريقة سير أفلام الغرافيين في ظروف مأمونة بسبب امتصاص المياه أو الأكسجين أو الأنواع الأخرى، وبالنسبة للعديد من التطبيقات، فإن الحفاظ على مقاومة ثابتة للصحائف على مدى أشهر أو سنوات، وقد يؤدي التكاثر إلى تخفيف حدة هذه الآثار (مثلاً، البوليمرات الألف-2-3)، كما أن درجة الحرارة تؤثر على السلوك السلوكيات المسيِّنة؛ ويظهر الغرافيا عادة معامل حرارة أقل لمقاومة الفلمرات العالية الجودة.

تقنيات التكييف الكهربائي

طريقة الاختبار ذات النقاط الأربع

(أ) أسلوب الاختبار من أربع نقاط هو أكثر الطرق شيوعاً لقياس مقاومة الغطاء النباتي لمركبات الكربون TCFs، وفي هذه المجموعة، تبلغ أربعة مساحات من الطوابق المتوازية (العامل) في الفلم (العامل) (العامل) في الاختبارات (العامل) (العامل) في الاختبارات (العامل) (العامل) في الاختبارات) (العامل الثاني)

قياسات التأثيرات في الهضبة للحرية الناقلة والتنقل

(أ) قياسات التأثيرات في القاعة ضرورية لتحديد نوع الناقلات (الكهرباء أو الثقوب)، وكثافة هذه المركبات، والتنقل في شكل القاعة، يُطبق حقل مغناطيسي على التدفق الحالي، ويُنتج فيه فولت مركب مُعدّل (المقياس المرجعي: 0) [المقياس الترددي: 1] H[5]

Van der Pauw Method for Arbitrary Shapes

وبالنسبة للأفلام ذات القياسات الجيولوجية التعسفية، فإن طريقة فان دير بو تستخدم على نطاق واسع، إذ توجد أربعة اتصالات صغيرة على حافة العينة، وتُجرى قياسات مقاومة متعددة بواسطة الاتصالات الحالية والفولطية، وتُستخرج مقاومة الشرايين عن طريق حل معادلة فان دير بوو، وهذه الطريقة قوية بالنسبة للأفلام في المناطق الكبيرة ولا تتطلب مواءمة دقيقة مع الحجم، مما يجعلها مناسبة لمراقبة الجودة.

الأساليب التي لا يمكن الاتصال بها: تيراهرتز وادي تيار

وتقنيات لا يمكن الاتصال بها قيمة بالنسبة للاختبار غير التدميري، ولا سيما أثناء الإنتاج الخطي، كما أن التضاريس المقطعي الذي يمتد إلى طول الزمن (الثالث - الـمـس) يقيس مدى التعقد في الأفلام الغرافينية عن طريق تحليل نقل أو انعكاس النبضات التي تستخدمها التيراهرتز، ويمكن أن توفر هذه الطريقة رسما سريعا لمقاومة الأشعة دون الاتصال.

الأداء المقارن: غرامين ضد المنظمة الدولية للأخشاب المدارية والبدائل

أما أكثر المواد استخداماً في إطار التعاون التقني فهي أكسيد القصدير في الأيديوم، الذي يوفر مقاومة للسيارات تتراوح بين 10 و20 دقيقة/فقر مع نقل بصري بنسبة 90 في المائة تقريباً، غير أن المنظمة الدولية للأخشاب المدارية ترتعش وتحتاج إلى تربة عالية الحرارة، وتعتمد على الجزء الشحيحة والمكلفة من العناصر، وتبدي معاملات غلاف التيسير الأجنة مقاومة قابلة للمقارنة (بعد الهيمنة) بقدر أكبر من المرونة، ولكن الفرق في الأداء.

وبالنسبة للغرافيين الأحادي المحتوي على الترميز الأمثل، فقد تحققت مقاومة الشرايين حوالي 30 إلى 50 نقطة/ساعة بنسبة 97 في المائة في مختبرات البحوث، وبالنسبة لرسم الخرائط على نطاق الإنتاج، فإن القيم أكثر اعتدالاً في نطاق 100 إلى 300 متر مربع، وهذا يكفي لشاشات اللمسات المكثفة (التي تتطلب R_{) [FLT:T:1] [90]}

Material	Sheet Resistance (Ω/sq)	Transmittance (%)
Monolayer graphene (undoped)	500-1000	97.7
Monolayer graphene (doped)	30-100	97.0
Few-layer graphene (doped)	10-50	90-95
ITO (on glass)	10-20	88-92
Ag nanowire network	10-30	85-92
Metal mesh (Ag)	5-15	85-90

المرونة هي منطقة تُفرَق فيها صوراً من الغرافيين؛ أفلام المنظمة الدولية للأخشاب المدارية تُكسر تحت -1 في المائة من السلالة، بينما يمكن للغرافيني أن يتحمل الرنين إلى أقل من 1 ملم، وهذا يجعل من الجاذبية جذابة بشكل خاص للعرض المرن والمطوي، حيث يحدث تشوه ميكانيكي متكرر.

التطبيقات والاحتياجات الكهربائية

Touch Screens and Display Electrodes

وتحتاج شاشات اللمسات الإيجابية إلى مقاومة للصفائح دون 500 متر مربع، مع متطلبات نموذجية تبلغ 100 إلى 300 كيلو متر مربع، وتفي معامل التكتل الخماسي الكلور بمثل هذا المعيار، وقد ثبتت هذه العوامل في أفرقة اللمسات النموذجية، وقد تيسرت عمليات السحب والإحالة العالية للغرافيا (الطبقة الناضجة لضوء الضباب بنسبة 0.1 في المائة) من أجل جودة صور العرض.

خلايا عضوية وباروفسكيت سولار

وفي الأجهزة الضوئية، يجب أن يوفر الكهرباء الشفافة مقاومة منخفضة السلسلة لتعظيم عامل التعبئة والكفاءة، وبالنسبة للخلايا الشمسية الخالية من الأنهار، استخدمت معامل التركيز الأحيائي في شكل نواسب وكثافة في كل من البنيانات العضوية والهيكلات المحيطة بالماء، وكانت مقاومة البوليفيت المطلوبة لأجهزة الاتصال ذات النطاق الكبير أقل من 20 جهازاً من أجهزة التخدير/الرقيق، التي لا تزال تحد من التصوير الكيميائي.

الإلكترونيات المرنة والضعيفة

وتحتاج تطبيقات مثل أجهزة استشعار السلالات القابلة للارتداء، والمسخن المرن، والإلكترونيات التي تُحمل جلداً إلى كهرباء تحافظ على السلوك تحت الرصيف والتمدد والتلوي. وتظهر أفلام غرافين على المصانع الفرعية المرنة أداء كهربائي مستقر على آلاف دورات الإقراض، خلافاً للنظم الدولية للأخشاب المدارية، وتُعد التغيرات في مقاومة الفجلات أقل من 10 في المائة إلى أدنى من مفاعلات التي تنقلات الغرافياًاًاًاً على البوليثيل.

Electromagnetic Interference (EMI) Shielding

وبالنسبة لتطبيقات حماية البيئة البحرية، يلزم وجود قدرة عالية على التصريف الكهربائي من أجل تحقيق فعالية درعية تبلغ 20 درناً أو أكثر للاستخدام التجاري، ويمكن لأفلام الرغافين والرغاوى أن توفر قيماً من طراز SE of 30-50 dB في سميكات عدد قليل من الميكرومترات، مما يجعلها بدائل خفيفة الوزن للرغوة المعدنية، ويتوقف أداء الدروع على كل من القدرة على المقاومة في الطائرات وسمك الفيلم.

آخر التطورات والاتجاهات المستقبلية

نمو الكفاف العالي الجودة

وقد أدت التحسينات في نمو الديوكسينات البيرية الفيروسية الفيروسية على النحاس وغيره من المناطق الفرعية إلى زيادة أحجام الحبوب، وانخفاض الكثافة، وارتفاع التوحيد بين البصل والقطع، واستخدام مواضع النحاس الكريستالي الوحيدة، وتهيئة ظروف تدفق الغاز الأمثل، إلى نمو كميات الألف مترية أو حتى في نطاق المقياس المركزي، مما يقلل من كثافة نمو الصلصة المقاوم.

تقنيات نقل لتحسين نوعية التواصل بين الوجوه

ويمكن أن تؤدي خطوة الانتقال من محطة النمو الفرعية (النحاس التقليدي) إلى إحداث تلوث وضرر ميكانيكي، وهينة الأداء الكهربائي، وتزداد طرق النقل الجاف باستخدام شريط الإطلاق الحراري، والتطهير المباشر، ونقل الطاقة من الطراز إلى الناتج إلى الحد من مخلفات البوليمرات والزبلوغات، وتزداد طرق إزالة الأشعة الكهروكيميائية مرونة حيث تترك 100 من مصادر القدرة على التحوُّل السطحي.

الهيكل الهجين لسلوك عبر الحدود

وتُنتج من التكوينات الغرافينية التي تحتوي على نانوير أو شبكات أو البوليمرات الصنعية الكهرومغناطيسية بأداء أعلى، وتعمل غرافين كغطاء وقائي يمنع تكسّد النانويدات المعدنية ويسهم أيضا في نقلها، وتُحدث هذه الأفلام الهجينة مقاومة على نحو ثابت تقل عن 10 درجات/مق مع وجود خلايا عالية من حيث التكلفة، وتُنتج عنها مستويات من العرض والأشعة الشمسية.

استراتيجيات الاستقرار والتعبئة

أما استقرار معامل الترميز الطويلة الأجل في ظل ظروف المحيطة فهو شاغل للتبني التجاري، إذ تبين أن الكبسولات التي تحتوي على بضعة مقابر من الألف-2 أو ثاني أكسيد الكربون عن طريق الترسيب الذروي أو طبقات البوليمر الرقيقة (مثلاً، PMMA، CYTOP) تؤدي إلى تحسين كبير في حياة الرف للأفلام العضوية المتطايرة من الغرام.

تصنيع في سلالة النّساء

وفيما عدا مقاومة الصفائح الأساسية، فإن الخصائص الكهربائية لمركبات الكربون الترميزية على مستوى الأجهزة (مثل مقاومة الاتصال في الوصلات البينية للكهرباء، والانتشار الحالي في أجهزة المناطق الكبيرة) هي خصائص حاسمة، وتستخدم تقنيات مثل قياسات طول التحويل، وأجهزة التصوير الموحّدة لأشعة رامان، مقترنة برسم الخرائط الكهربائية، ومسح أجهزة التصوير الضوئي ذات الصبغة الدقيقة.

خاتمة

وقد تتقدم الخصائص الكهربائية للأفلام السلوكية الشفافة القائمة على الرسوم البيانية من الدراسات الأساسية إلى الأداء الجاهز للتطبيقات، ويمكن ملاحظة مقاومة الشيعة من مئات إلى عشرات الأورام لكل مربع من خلال مراقبة دقيقة لعدد طبقة، وكثافة العيوب، والوسادة، والتفاعلات الفرعية، وفي حين أن الأفلام الغرافية الجديدة لا تزال تواجه تحديات في مطابقة التقدم المميز في مجال التوحيد القياسي للبروتوكول الاختياري الدولي في طرق الضيق الوصلات، والثغرائب.