Le transfert de graphène à partir du cuivre est une étape cruciale dans de nombreuses recherches et applications industrielles.
Il existe plusieurs méthodes pour réaliser ce transfert, chacune ayant ses propres avantages et procédés.
4 méthodes essentielles expliquées
1. Gravure chimique
Une méthode consiste à appliquer une couche de polymère de soutien, comme le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), sur le graphène.
Le graphène recouvert de PMMA est ensuite cuit à une température spécifique pour l'évaporation du solvant.
Un agent de gravure à base de cuivre (ou d'un autre métal catalytique) est ensuite utilisé pour retirer le substrat de cuivre, laissant derrière lui le film de graphène/PMMA.
Le film est ensuite nettoyé avec de l'eau désionisée et transféré sur le substrat souhaité.
Enfin, l'acétone est utilisée pour enlever le PMMA après évaporation de la vapeur d'eau, ne laissant que le film de graphène sur le substrat cible.
2. Décollement électrochimique
Une autre méthode consiste à décoller électrochimiquement le film de graphène du substrat de cuivre.
Pour ce faire, une couche d'oxyde de cuivre est intercalée entre le graphène et le substrat de cuivre au cours du processus de dépôt chimique en phase vapeur (CVD).
La couche d'oxyde de cuivre agit comme une barrière faible qui réduit la compression hydrostatique entre le graphène et le substrat de cuivre, ce qui facilite le décollement du film de graphène.
3. Transfert par dissolution du substrat
Cette méthode de transfert consiste à dissoudre le substrat à l'aide d'un agent de gravure afin de séparer le film de graphène.
Pour ce faire, on peut utiliser un substrat métallique catalytique, tel que le cuivre, et le dissoudre à l'aide d'un agent de gravure approprié, en laissant le film de graphène.
La méthode de transfert par dissolution du substrat est rentable car le substrat peut être réutilisé.
4. Transfert de substrat séparé
Cette méthode de transfert consiste à séparer mécaniquement ou électrochimiquement le film de graphène du substrat.
Cela peut se faire en appliquant un film de support sur le graphène, puis en le décollant mécaniquement du substrat.
Des méthodes électrochimiques peuvent également être utilisées pour séparer le film de graphène du substrat.
Le transfert de substrat séparé est également rentable car le substrat peut être réutilisé.
Outre ces méthodes, les scientifiques recherchent et développent en permanence de nouvelles techniques pour améliorer le processus de transfert et créer un graphène de meilleure qualité.
Par exemple, le traitement du substrat de cuivre avant le processus de croissance du graphène peut contribuer à réduire l'activité catalytique et à améliorer la morphologie de la surface, ce qui permet d'obtenir des flocons de graphène présentant moins d'imperfections.
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