גרפן הוא חומר הפלא החדש לאלקטרוניקה גמישה בשטח גדול. קשה ועמיד במיוחד, מכיוון שהוא קרוב כימי של יהלומים, פחם או גרפיט של מוליכי עיפרון - רק טוב יותר, מכיוון שהוא מוליך חשמל וחום טוב מאוד והוא גמיש ביותר. בנוסף, עם שכבה אטומית אחת בלבד, זהו אחד החומרים הדקים ביותר ביקום – בעובי של פחות ממיליונית המילימטר. ולכן מתאים ליישומים אפשריים רבים.
תהליך שקיעת אדים כימית (CVD)
עם זאת, לעתים קרובות עדיין חסרים תהליכי ייצור מוכחים עבור יישום זה. עם זאת, יש כבר שיטות שונות לסינתזה בקנה מידה גדול של גרפן. שקיעת אדים כימיים הוכחה כמבטיחה. חומר המוצא, גז פחמני (מה שנקרא מבשרים), מועבר על מצע ומתפרק כימית, כאשר גרפן שוקע כסרט מצב מוצק, כלומר נוצרת שכבה חדשה.
מה שנקרא מבשרים הם בדרך כלל מפורקים תרמית. על ידי חימום המצע. עם זאת, זה מוביל את ההגבלה כי זה חייב להיות מצע שיכול לעמוד בעומס החום. עם זאת, כיום ישנן גרסאות שונות של הליך CVD כדי להפחית את ההשפעות השליליות הללו.
שיטות CVD נפוצות
להלן סקירה קצרה של שיטות CVD הנפוצות.
- APCVD: לחץ אטמוספרי CVD. כאן, טמפרטורת העבודה הטיפוסית היא 400-1300 מעלות צלזיוס
- LPCVD: CVD בלחץ נמוך. כאן, טמפרטורת העבודה הטיפוסית היא 500-1000 מעלות צלזיוס
- PECVD: CVD משופר פלזמה. כאן, טמפרטורת העבודה האופיינית היא 200-500 מעלות צלזיוס
- ALD: שקיעת שכבה אטומית. תהליך מחזורי המקל על השגת עובי שכבה מדויק בשל המחזורים השונים.
- נוהל HFCVD. כאן, טמפרטורת העבודה הטיפוסית היא 150-1100 מעלות צלזיוס
שקיעת אדים כימית (CVD) היא עדיין הדרך היעילה ביותר לייצר גרפן. ובכל זאת, לא 100 אחוז אופטימלי. לכן, שיטות CVD שונות ממשיכות להיות מפותחות כדי לשפר את התהליך ולאפשר ייצור אמין בקנה מידה גדול.
