Le graphène, un film de carbone d'une épaisseur d'un seul atome, est produit à l'aide d'une méthode appelée dépôt chimique en phase vapeur (CVD).
Ce procédé consiste à décomposer des hydrocarbures gazeux à haute température sur un substrat métallique.
Il permet un contrôle précis de l'épaisseur et de la qualité du graphène.
Comment le graphène est-il fabriqué par dépôt chimique en phase vapeur ? (5 étapes clés expliquées)
1. Préparation du substrat métallique
Le substrat métallique, souvent constitué de cuivre, de platine ou d'iridium, est placé dans un four à haute température.
2. Introduction d'un gaz hydrocarbure
Un hydrocarbure gazeux, tel que le méthane ou l'éthylène, est introduit dans la chambre de réaction.
Il se décompose en atomes de carbone individuels à des températures avoisinant les 1000°C.
3. Formation du graphène
Les atomes de carbone se lient à la surface du métal, se nucléent et se développent en un film continu de graphène.
Le substrat métallique agit comme un catalyseur, abaissant la barrière énergétique de la réaction et facilitant la formation du graphène.
4. Paramètres de contrôle
L'épaisseur et la qualité du graphène peuvent être contrôlées en ajustant des paramètres tels que le débit de gaz, la température et la durée d'exposition au gaz.
5. Transfert du graphène
Une fois formé, le graphène peut être séparé du substrat métallique et transféré sur d'autres substrats pour diverses applications.
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