石墨烯是大面积柔性电子学的新奇材料。特别坚硬和有弹性,因为它是钻石、煤或铅笔芯石墨的化学亲戚 - 只会更好,因为它导电和导热非常好,并且非常灵活。此外,它只有一个原子层,是宇宙中最薄的材料之一 - 不到百万分之一毫米厚。因此适用于多种可能的应用。
化学气相沉积 (CVD) 工艺
然而,对于这种应用,通常仍然缺乏经过验证的制造工艺。然而,大规模合成石墨烯的方法已经多种多样。化学气相沉积已被证明是有前途的。起始材料碳质气体(所谓的前体)通过基底并化学分解,从而石墨烯沉积为固态薄膜,即形成新层。
所谓的前体通常是热拆卸的。通过加热基材。但是,这导致了它必须是可以承受热负荷的基板的限制。然而,现在CVD程序有不同的变体来减少这些负面影响。
常见的CVD方法
以下是常见 CVD 方法的简要概述。
- APCVD:大气压CVD。这里的典型工作温度为 400–1300 °C
- LPCVD:低压CVD。这里的典型工作温度为 500–1000 °C
- PECVD:等离子增强CVD。这里的典型工作温度为 200–500 °C
- 原子层沉积:原子层沉积。一种循环工艺,由于不同的循环,更容易获得精确的层厚。
- HFCVD 程序。这里的典型工作温度为 150–1100 °C
化学气相沉积(CVD)仍然是生产石墨烯的最有效方法。不过,不是100%最佳。因此,不断开发各种CVD方法,以改进工艺并实现可靠的大规模生产。