Les meilleures sources de graphène sont principalement le méthane et les feuilles de cuivre, le méthane étant la source de carbone la plus populaire pour la production de graphène, et les feuilles de cuivre étant le substrat préféré pour la production à grande échelle par dépôt chimique en phase vapeur (CVD).
Le méthane comme source de carbone :
Le méthane (CH4) est la source de carbone la plus utilisée dans la production de graphène. Il est privilégié en raison de sa disponibilité et de l'efficacité avec laquelle il peut fournir du carbone pour la formation des couches de graphène. Au cours du processus de dépôt chimique en phase vapeur, le méthane est décomposé à haute température, libérant des atomes de carbone qui se déposent sur un substrat pour former du graphène. Le rôle du méthane est crucial car il fournit le carbone nécessaire à la croissance du graphène. Cependant, le processus nécessite également de l'hydrogène, qui permet d'éliminer le carbone amorphe et d'affiner la qualité du graphène. L'équilibre entre le méthane et l'hydrogène est essentiel ; un rapport inapproprié peut entraîner une dégradation de la qualité du graphène en raison d'une corrosion excessive par les atomes d'hydrogène.Feuille de cuivre dans le procédé CVD :
La feuille de cuivre est le substrat de choix pour la production à grande échelle de graphène par CVD. Cette méthode, mise au point par Li et al. en 2009, implique la décomposition du méthane sur une feuille de cuivre pour produire des films de graphène uniformes de grande surface. L'utilisation d'une feuille de cuivre est avantageuse car elle est peu coûteuse, facile à fabriquer et permet la croissance d'un graphène de haute qualité avec un minimum de défauts. Le procédé CVD sur feuille de cuivre est évolutif et a été adopté pour un usage industriel, capable de produire des films de graphène d'une longueur pratiquement illimitée, ce qui est essentiel pour répondre à la demande croissante dans diverses applications.
Autres considérations :
