Les nouveaux appareils électroniques tels que les écrans tactiles, les écrans flexibles, l’électronique imprimable, le photovoltaïque ou l’éclairage à semi-conducteurs ont entraîné une augmentation rapide de la croissance du marché des conducteurs électriques flexibles et transparents. Nos lecteurs savent déjà que l’ITO (oxyde d’indium-étain) a depuis longtemps cessé d’être une solution. En outre, la demande de graphène comme substitut de l’ITO a fortement augmenté ces dernières années. Les progrès récents dans la synthèse et la caractérisation du graphène montrent qu’il est intéressant pour de nombreuses applications électroniques en tant que conducteur transparent.
Méthodes de production de graphène
Parce que le graphène s’est avéré utile dans ce domaine, de plus en plus de possibilités évolutives d’une méthode de production de haute qualité et en même temps peu coûteuse sont recherchées. Le tableau suivant répertorie les méthodes de synthèse les plus importantes pour le graphène à ce jour.| Méthode de synthèse| Principe| |----|----| | Exfoliation mécanique| À l’aide d’un film adhésif, décollez la couche supérieure d’un cristal de graphite et transférez-la sur un support approprié| | Exfoliation chimique| Par intercalation de réactifs appropriés entre les couches individuelles d’un cristal de graphite, des flocons de graphène sont obtenus en solution à l’aide d’un traitement par ultrasons| | Réduction de l’oxyde de graphène| Exfoliation de l’oxyde de graphite dans l’eau en oxyde de graphène, suivie d’une réduction chimique pour éliminer les groupes oxygénés| | Croissance épitaxiale sur carbure de silicium | Décomposition thermique d’un cristal de carbure de silicium à environ 1000 degrés C.| | Isolation en phase gazeuse mixte (CVD)| Décomposition catalytique d’une source de carbone gazeuse (méthane) en monocouches de graphène sur un support métallique (Cu ou Ni)|
CVD Graphène
D’ailleurs, le CVD (dépôt chimique en phase vapeur) est l’une des méthodes les plus intéressantes de synthèse du graphène (voir tableau ci-dessous) car elle produit du graphène presque parfait.| Matériau graphène| Électr. Facteur| Transparence| |----|----|----| | CVD-G|280 Ω/m².| 80%| | CVD-G|350 Ω/sq|90%| | CVD-G|700 Ω/sq|80%|Avec cette méthode de synthèse, la transparence résultante avec une faible résistance électrique était assez élevée (80%).
