Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Hoe maak je continue rollen grafeen?

Het maken van continue rollen grafeen omvat een proces dat bekend staat als chemische dampafzetting (CVD). Hier volgt een algemeen overzicht van de betrokken stappen:

1. Voorbereiding van de ondergrond:

- Kies een geschikt substraatmateriaal, zoals koperfolie of nikkelfolie.

- Reinig het substraat om eventuele verontreinigingen te verwijderen.

2. Katalysatorafzetting:

- Breng een dunne laag van een katalysatormetaal (bijvoorbeeld koper of nikkel) aan op het substraatoppervlak met behulp van technieken zoals sputteren, verdamping of chemische dampafzetting.

3. Koolstofbron Inleiding:

- Introduceer een koolstofbron in de groeikamer, meestal in de vorm van een koolwaterstofgas (bijvoorbeeld methaan, ethyleen).

4. Groeiomstandigheden:

- Verwarm het substraat tot een verhoogde temperatuur (meestal tussen 800°C en 1200°C).

- Controleer de stroomsnelheden van de koolstofbron en draaggassen (bijvoorbeeld waterstof of argon).

- Handhaaf specifieke groeiomstandigheden om de vorming van een continue grafeenlaag te bevorderen.

5. Groeimonitoring:

- Volg het groeiproces in realtime met behulp van technieken zoals optische microscopie of scanning tunneling microscopie (STM).

6. Beëindiging en koeling:

- Nadat u de gewenste grafeendekking heeft bereikt, stopt u de koolstofbronstroom en laat u het systeem afkoelen tot kamertemperatuur.

7. Overdracht (optioneel):

- In gevallen waarin grafeen op een opofferingssubstraat wordt gekweekt, kan het worden overgebracht naar een ander substraat voor verdere verwerking of karakterisering.

Door de groeiomstandigheden zorgvuldig te controleren, is het mogelijk om grafeenfilms van hoge kwaliteit met een groot oppervlak te verkrijgen. Deze continue rollen grafeen hebben potentiële toepassingen op verschillende gebieden, waaronder elektronica, energieopslag, opto-elektronica en composietmaterialen.