Grafen jest nowym cudownym materiałem dla elastycznej elektroniki o dużej powierzchni. Szczególnie twardy i sprężysty, gdyż jest chemicznym krewniakiem diamentów, węgla czy grafitu ołówka ołowiu - tylko lepiej, bo bardzo dobrze przewodzi prąd i ciepło oraz jest niezwykle elastyczny. Ponadto, z tylko jedną warstwą atomową, jest to jeden z najcieńszych materiałów we wszechświecie - mniej niż milionowa część milimetra grubości. I dlatego nadaje się do wielu możliwych zastosowań.
Proces chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD)
Jednak często nadal brakuje sprawdzonych procesów produkcyjnych dla tego zastosowania. Istnieją już jednak różne metody syntezy grafenu na dużą skalę. Chemiczne osadzanie z fazy gazowej okazało się obiecujące. Materiał wyjściowy, gaz węglowy (tzw. prekursory), jest przepuszczany przez podłoże i rozkładany chemicznie, przy czym grafen osadza się jako film w stanie stałym, tj. powstaje nowa warstwa.
Tak zwane prekursory są zwykle demontowane termicznie. Ogrzewając podłoże. Prowadzi to jednak do ograniczenia, że musi to być podłoże, które może wytrzymać obciążenie cieplne. Istnieją jednak obecnie różne warianty procedury CVD, aby zmniejszyć te negatywne skutki.
Typowe metody CVD
Oto krótki przegląd typowych metod CVD.
- APCVD: Ciśnienie atmosferyczne CVD. Tutaj typowa temperatura pracy wynosi 400–1300 °C
- LPCVD: CVD niskiego ciśnienia. Tutaj typowa temperatura pracy wynosi 500–1000 °C
- PECVD: CVD wzmocnione plazmą. Tutaj typowa temperatura pracy wynosi 200–500 °C
- ALD: osadzanie warstwy atomowej. Cykliczny proces, który ułatwia osiągnięcie dokładnej grubości warstwy dzięki różnym cyklom.
- Procedura HFCVD. Tutaj typowa temperatura pracy wynosi 150–1100 °C
Chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) jest nadal najskuteczniejszym sposobem wytwarzania grafenu. Nadal nie w 100 procentach optymalny. Dlatego nadal opracowywane są różne metody CVD, aby ulepszyć proces i umożliwić niezawodną produkcję na dużą skalę.
