A grafén az új csodaanyag a nagy felületű rugalmas elektronika számára. Különösen kemény és rugalmas, mivel a gyémántok, a szén vagy a ceruzavezetékek grafitjának kémiai rokona - csak jobb, mert rendkívül jól vezeti a villamos energiát és a hőt, és rendkívül rugalmas. Ráadásul egyetlen atomi rétegével az univerzum egyik legvékonyabb anyaga – kevesebb, mint egymilliomod milliméter vastag. Ezért számos lehetséges alkalmazáshoz alkalmas.
Kémiai gőzfázisú leválasztás (CVD) eljárás
Azonban gyakran még mindig hiányoznak a bevált gyártási folyamatok ehhez az alkalmazáshoz. A grafén nagyszabású szintézisére azonban már léteznek különböző módszerek. A kémiai gőzlerakódás ígéretesnek bizonyult. A kiindulási anyagot, a széntartalmú gázt (az úgynevezett prekurzorokat) egy szubsztrátumon vezetik át és kémiailag lebontják, ahol a grafén szilárdtest filmként lerakódik, azaz új réteg képződik.
Az úgynevezett prekurzorokat általában termikusan szétszerelik. Az aljzat melegítésével. Ez azonban azt a korlátozást eredményezi, hogy olyan szubsztrátumnak kell lennie, amely ellenáll a hőterhelésnek. Ma azonban a CVD-eljárásnak különböző változatai léteznek e negatív hatások csökkentésére.
Általános CVD-módszerek
Íme egy rövid áttekintés a CVD általános módszereiről.
- APCVD: CVD légköri nyomás. Itt a tipikus üzemi hőmérséklet 400–1300 °C
- LPCVD: alacsony nyomású CVD. Itt a tipikus üzemi hőmérséklet 500–1000 °C
- PECVD: Plazma fokozott CVD. Itt a jellemző üzemi hőmérséklet 200–500 °C
- ALD: Atomi réteg lerakódás. Ciklikus folyamat, amely megkönnyíti a pontos rétegvastagság elérését a különböző ciklusoknak köszönhetően.
- HFCVD eljárás. Itt a jellemző üzemi hőmérséklet 150–1100 °C
A kémiai gőzlerakódás (CVD) még mindig a leghatékonyabb módja a grafén előállításának. Még mindig nem 100% -ban optimális. Ezért a folyamat javítása és a megbízható, nagyüzemi termelés lehetővé tétele érdekében folyamatosan fejlesztenek ki különböző CVD-módszereket.
