Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) - широко распространенный метод синтеза высококачественного графена, особенно подходящий для крупномасштабного производства. Этот метод предполагает разложение углеводородных прекурсоров на подложке из переходного металла, что приводит к образованию графеновых слоев. Выбор подложки, такой как медь, никель или кобальт, существенно влияет на качество и однородность получаемого графена.
1. Выбор подложки:
Выбор подложки в CVD-технологии очень важен, так как он влияет на свойства графена и легкость его переноса. Медь часто предпочитают из-за ее способности поддерживать исключительно осаждение монослоев графена. Никель, с другой стороны, позволяет контролировать формирование графеновых слоев, но может привести к многослойному росту. Кобальт и другие переходные металлы, такие как рутений, иридий, платина, родий, золото, палладий и рений, также были изучены, но они обычно не соответствуют эффективности меди, никеля и кобальта с точки зрения стоимости, качества и масштабируемости.2. Параметры процесса:
Процесс CVD требует тщательного контроля таких параметров, как объем газа, давление, температура и продолжительность времени, чтобы обеспечить высокое качество производства графена. Углеводородные прекурсоры разлагаются при высоких температурах, выделяя углеродные радикалы, которые затем формируют графеновые слои на поверхности подложки. Металлическая подложка выступает в роли катализатора, снижая энергетический барьер реакции и влияя на механизм осаждения.
3. Области применения и преимущества:
Графен, полученный методом CVD, высоко ценится для применения в высокопроизводительной электронике и сенсорах благодаря малому количеству дефектов и хорошей однородности. Способность метода производить графен на больших площадях делает его особенно подходящим для промышленных применений, где важна масштабируемость.
4. Сравнение с другими методами:
