L'épaisseur du graphène CVD est généralement d'une seule couche atomique, soit environ 0,34 nm. En effet, le graphène CVD est produit sous la forme d'une couche unique d'atomes de carbone disposés selon une structure hexagonale. Le processus de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) permet la croissance de ce matériau sur différents substrats, le cuivre étant particulièrement efficace pour produire des films de graphène monocouche uniformes et de grande surface.
La nature monocouche du graphène CVD est cruciale pour ses propriétés uniques, telles qu'une conductivité électrique et thermique élevée, la flexibilité et la transparence optique. Le processus de dépôt en phase vapeur consiste à déposer des atomes de carbone à partir d'une phase gazeuse sur un substrat, où ils forment un film continu. L'uniformité et l'épaisseur de la couche de graphène sont essentielles pour ses performances dans diverses applications, notamment l'électronique et les films conducteurs transparents.
Dans certains cas, le graphène CVD peut ne pas être parfaitement uniforme, ce qui se traduit par un mélange de régions monocouches et multicouches (polygraphène). Toutefois, les progrès réalisés dans les techniques de dépôt chimique en phase vapeur, tels que l'utilisation de substrats en cuivre et le contrôle précis de la vitesse de refroidissement, ont permis d'améliorer la production de graphène monocouche uniforme. Par exemple, une étude publiée en 2009 a démontré la préparation de films de graphène de grande surface sur des feuilles de cuivre qui étaient principalement monocouches, avec moins de 5 % de couches doubles ou triples.
L'épaisseur du graphène CVD est également importante pour ses propriétés électriques. Par exemple, la résistance de feuille du graphène non dopé est d'environ 6 kΩ avec une transparence de 98 % pour une couche unique. Lorsqu'il est synthétisé par CVD sur du cuivre, la résistance de la feuille peut être aussi basse que 350 Ω/sq avec une transparence de 90 %, ce qui indique le potentiel du graphène CVD pour une utilisation dans des films conducteurs transparents. L'épaisseur du film de graphène influe directement sur la résistance de la feuille, chaque couche supplémentaire réduisant la résistance.
En résumé, le graphène CVD a généralement une épaisseur d'une seule couche atomique, d'environ 0,34 nm, et sa production implique un contrôle minutieux du processus CVD afin de garantir l'uniformité et la qualité. L'épaisseur du graphène CVD est fondamentale pour ses propriétés et ses performances dans diverses applications, et les progrès des techniques CVD continuent d'améliorer l'uniformité et la qualité du matériau.
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