Лучшей подложкой для графена является медь, особенно для крупномасштабного производства с использованием химического осаждения из паровой фазы (CVD). Медь лучше всего подходит для осаждения исключительно монослоев графена, что очень важно для получения высококачественного графена с минимальным количеством дефектов.
Медь как превосходная подложка для производства графена
Медь широко считается лучшей подложкой для производства графена в CVD-процессах благодаря своей способности способствовать исключительному росту графеновых монослоев. Такая исключительность очень важна, поскольку сводит к минимуму образование многослойного графена или других углеродных структур, которые могут ухудшить электрические свойства графена. Использование медных подложек в CVD позволяет выращивать графеновые пленки большой площади с высокой однородностью и меньшим количеством дефектов, что необходимо для многих электронных и оптоэлектронных приложений.Другие подложки и их ограничения
Хотя другие металлы, такие как никель и кобальт, также используются в качестве подложек в CVD для производства графена, они не могут сравниться по эффективности и качеству с медью. Никель, например, поддерживает формирование контролируемых графеновых слоев, но имеет тенденцию формировать многослойный графен более легко, чем медь. Кобальт и другие переходные металлы были изучены, но часто страдают от проблем, связанных с ценой, качеством и сложностью переноса графена на другие подложки без его повреждения.
Неметаллические и гибридные подложки
Прямой рост графена на неметаллических подложках затруднен из-за их слабой каталитической активности в расщеплении углеродных прекурсоров. Такие методы, как высокотемпературная обработка, катализ с использованием металлов или CVD с плазменным усилением, могут компенсировать это, но качество графена, выращенного на неметаллических подложках, обычно ниже. Гибридные подложки, например, с использованием графена и гексагонального нитрида бора (h-BN), обеспечивают улучшенные свойства для конкретных применений, но требуют сложных процессов изготовления.
Промышленные и технологические соображения
