그래핀은 대면적 플렉시블 전자 제품을 위한 새로운 경이로운 소재입니다. 다이아몬드, 석탄 또는 연필심의 흑연과 화학적으로 관련되어 있기 때문에 특히 단단하고 탄력적이며, 전기와 열을 매우 잘 전도하고 매우 유연하기 때문에 더 좋습니다. 또한 원자층이 하나뿐인 이 물질은 우주에서 가장 얇은 물질 중 하나로, 두께가 100만 분의 1밀리미터 미만입니다. 따라서 다양한 응용 분야에 적합합니다.
화학 기상 증착(CVD) 공정
그러나 이 응용 분야에 대한 입증된 제조 공정이 여전히 부족한 경우가 많습니다. 그러나, 그래핀의 대규모 합성을 위한 다양한 방법들이 이미 존재한다. 화학 기상 증착은 유망한 것으로 입증되었습니다. 출발 물질인 탄소질 가스(소위 전구체)는 기판 위를 통과하여 화학적으로 분해되며, 이에 따라 그래핀은 고체 필름, 즉 새로운 층으로 증착됩니다.
소위 전구체는 일반적으로 열적으로 분해됩니다. 기판을 가열함으로써. 그러나, 이는 열부하를 견딜 수 있는 기판이어야 한다는 제약을 초래한다. 그러나 이제 이러한 부정적인 영향을 줄이기 위해 CVD 절차의 다양한 변형이 있습니다.
일반적인 CVD 방법
다음은 일반적인 CVD 방법에 대한 간략한 개요입니다.
- APCVD: 대기압 CVD. 여기서 일반적인 작동 온도는 400–1300 °C입니다
- LPCVD : 저압 CVD. 여기서 일반적인 작동 온도는 500–1000 °C입니다
- PECVD : 플라즈마 강화 CVD. 여기서 일반적인 작동 온도는 200-500 °C입니다
- ALD: 원자층 증착(Atomic Layer deposition). 주기가 다르기 때문에 정확한 층 두께를 쉽게 얻을 수 있는 순환 프로세스입니다.
- HFCVD 절차. 여기서 일반적인 작동 온도는 150–1100 °C입니다
화학 기상 증착 (CVD)은 여전히 그래 핀을 생산하는 가장 효과적인 방법입니다. 그러나 100% 최적은 아닙니다. 따라서 공정을 개선하고 안정적인 대규모 생산을 가능하게 하기 위해 다양한 CVD 방법이 지속적으로 개발되고 있습니다.
