Grafen, geniş alanlı esnek elektronikler için yeni harika bir malzemedir. Özellikle sert ve esnektir, çünkü elmasların, kömürün veya kalem uçlarının grafitinin kimyasal bir akrabasıdır - sadece daha iyi, çünkü elektrik ve ısıyı son derece iyi iletir ve son derece esnektir. Ek olarak, sadece bir atomik tabaka ile, evrendeki en ince malzemelerden biridir - milimetrenin milyonda birinden daha az kalınlıktadır. Ve bu nedenle çok sayıda olası uygulama için uygundur.
Kimyasal buhar biriktirme (CVD) prosesi
Bununla birlikte, bu uygulama için kanıtlanmış üretim süreçlerinin eksikliği hala vardır. Bununla birlikte, grafenin büyük ölçekli sentezi için zaten çeşitli yöntemler vardır. Kimyasal buhar birikiminin umut verici olduğu kanıtlanmıştır. Başlangıç malzemesi olan karbonlu gaz (öncüller olarak adlandırılır), bir substratın üzerinden geçirilir ve kimyasal olarak ayrıştırılır, böylece grafen katı hal filmi olarak biriktirilir, yani yeni bir tabaka oluşur.
Sözde öncüller genellikle termal olarak demonte edilir. Substratı ısıtarak. Bununla birlikte, bu, ısı yüküne dayanabilecek bir substrat olması gerektiği kısıtlamasına yol açar. Bununla birlikte, şimdi bu olumsuz etkileri azaltmak için CVD prosedürünün farklı varyantları vardır.
Yaygın CVD yöntemleri
İşte yaygın CVD yöntemlerine kısa bir genel bakış.
- APCVD: Atmosferik Basınç CVD. Burada, tipik çalışma sıcaklığı 400–1300 ° C'dir
- LPCVD: Düşük Basınçlı CVD. Burada, tipik çalışma sıcaklığı 500–1000 ° C'dir
- PECVD: Plazma ile Geliştirilmiş CVD. Burada, tipik çalışma sıcaklığı 200–500 ° C'dir
- ALD: Atomik Katman birikimi. Farklı döngüler nedeniyle kesin bir katman kalınlığı elde etmeyi kolaylaştıran döngüsel bir işlem.
- HFCVD prosedürü. Burada, tipik çalışma sıcaklığı 150–1100 ° C'dir
Kimyasal buhar birikimi (CVD) hala grafen üretmenin en etkili yoludur. Yine de, yüzde 100 optimal değil. Bu nedenle, süreci iyileştirmek ve güvenilir büyük ölçekli üretimi sağlamak için çeşitli CVD yöntemleri geliştirilmeye devam edilmektedir.
