Uudet elektroniset laitteet, kuten kosketusnäytöt, joustavat näytöt, tulostettava elektroniikka, aurinkosähkö tai puolijohdevalaistus, ovat johtaneet joustavien, läpinäkyvien sähköjohtimien markkinoiden nopeaan kasvuun. Lukijamme tietävät jo, että ITO (indiumtinaoksidi) on jo kauan sitten lakannut olemasta ratkaisu. Myös grafeenin kysyntä ITO-korvikkeena on kasvanut jyrkästi viime vuosina. Viimeaikaiset edistysaskeleet grafeenin synteesissä ja karakterisoinnissa osoittavat, että se on mielenkiintoinen monille elektronisille sovelluksille läpinäkyvänä johtimena.
Grafeenin valmistusmenetelmät
Koska grafeeni on osoittautunut hyödylliseksi tällä alalla, etsitään yhä enemmän skaalautuvia mahdollisuuksia korkealaatuiseen ja samalla edulliseen tuotantomenetelmään. Seuraavassa taulukossa luetellaan grafeenin tärkeimmät synteesimenetelmät tähän mennessä.| Synteesimenetelmä| Periaate| |----|----| | Mekaaninen kuorinta| Irrota grafiittikiteen pintakerros liimakalvon avulla ja siirrä se sopivaan kantajaan| | Kemiallinen kuorinta| Interkaloimalla sopivia reagensseja grafiittikiteen yksittäisten kerrosten välillä, grafeenihiutaleet saadaan liuoksessa ultraäänikäsittelyn avulla| | Grafeenioksidin vähentäminen| Grafiittioksidin kuorinta vedessä grafeenioksidiksi, minkä jälkeen kemiallinen pelkistys hapettuneiden ryhmien poistamiseksi| | Piikarbidin epitaksiaalinen kasvu| Piikarbidikiteiden terminen hajoaminen noin 1000 °C:ssa. | Kaasufaasin seoserotus (CVD)| Kaasumaisen hiililähteen (esim. metaanin) katalyyttinen hajoaminen grafeenin yksikerroksiseksi kerrokseksi metallialustalla (Cu tai Ni)|
CVD-grafeeni
CVD (kemiallinen höyrypinnoitus) on muuten yksi mielenkiintoisimmista grafeenisynteesimenetelmistä (katso alla oleva taulukko), koska se tuottaa lähes täydellisen grafeenin.| Grafeenin materiaali| Sähkö. Tekijä| Avoimuus| |----|----|----| | CVD-G|280 Ω/neliömetri| 80 %| | CVD-G|350 Ω/neliömetriä|90%| | CVD-G|700 Ω/neliö|80%|Tällä synteesimenetelmällä tuloksena oleva läpinäkyvyys alhaisella sähkövastuksella oli melko korkea (80%).
