Graphene là vật liệu kỳ diệu mới cho các thiết bị điện tử linh hoạt diện tích lớn. Đặc biệt cứng và đàn hồi, vì nó là họ hàng hóa học của kim cương, than đá hoặc than chì của chì bút chì - chỉ tốt hơn, vì nó dẫn điện và nhiệt cực kỳ tốt và cực kỳ linh hoạt. Ngoài ra, chỉ với một lớp nguyên tử, nó là một trong những vật liệu mỏng nhất trong vũ trụ - dày chưa đến một phần triệu milimet. Và do đó phù hợp cho nhiều ứng dụng có thể.
Quá trình lắng đọng hơi hóa học (CVD)
Tuy nhiên, thường vẫn còn thiếu các quy trình sản xuất đã được chứng minh cho ứng dụng này. Tuy nhiên, đã có nhiều phương pháp khác nhau để tổng hợp graphene quy mô lớn. Sự lắng đọng hơi hóa học đã được chứng minh là đầy hứa hẹn. Vật liệu ban đầu, khí cacbon (được gọi là tiền chất), được truyền qua chất nền và bị phân hủy về mặt hóa học, theo đó graphene được lắng đọng dưới dạng màng trạng thái rắn, tức là một lớp mới được hình thành.
Cái gọi là tiền chất thường được tháo rời bằng nhiệt. Bằng cách làm nóng chất nền. Tuy nhiên, điều này dẫn đến hạn chế rằng nó phải là chất nền có thể chịu được tải nhiệt. Tuy nhiên, hiện nay có nhiều biến thể khác nhau của quy trình CVD để giảm các tác động tiêu cực này.
Các phương pháp CVD phổ biến
Dưới đây là tổng quan ngắn gọn về các phương pháp CVD phổ biến.
- APCVD: CVD áp suất không khí. Ở đây, nhiệt độ làm việc điển hình là 400–1300 °C
- LPCVD: CVD áp suất thấp. Ở đây, nhiệt độ làm việc điển hình là 500–1000 °C
- PECVD: CVD tăng cường huyết tương. Ở đây, nhiệt độ làm việc điển hình là 200–500 °C
- ALD: Lắng đọng lớp nguyên tử. Một quá trình tuần hoàn giúp dễ dàng đạt được độ dày lớp chính xác do các chu kỳ khác nhau.
- Thủ tục HFCVD. Ở đây, nhiệt độ làm việc điển hình là 150–1100 °C
Lắng đọng hơi hóa học (CVD) vẫn là cách hiệu quả nhất để sản xuất graphene. Tuy nhiên, không phải là tối ưu 100%. Do đó, các phương pháp CVD khác nhau tiếp tục được phát triển để cải thiện quy trình và cho phép sản xuất quy mô lớn đáng tin cậy.
