Le graphène CVD, ou graphène par dépôt chimique en phase vapeur, est un matériau qui ne comporte généralement qu'une seule couche atomique.
Cette couche a une épaisseur d'environ 0,34 nanomètre.
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 est particulièrement efficace pour produire des films de graphène monocouche uniformes et de grande surface.
5 points clés expliqués
1. Nature monocouche
La nature monocouche du graphène CVD est cruciale pour ses propriétés uniques.
Ces propriétés comprennent une conductivité électrique et thermique élevée, la flexibilité et la transparence optique.
2. Le procédé CVD
Le procédé CVD implique le dépôt d'atomes de carbone à partir d'une phase gazeuse sur un substrat.
Cela forme un film continu de graphène.
L'uniformité et l'épaisseur de la couche de graphène sont essentielles pour ses performances dans diverses applications.
3. Uniformité et progrès
Dans certains cas, le graphène obtenu par dépôt chimique en phase vapeur n'est pas parfaitement uniforme, ce qui entraîne un mélange de régions monocouches et de régions à quelques couches (polygraphène).
Les progrès des techniques de dépôt en phase vapeur, comme 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.
4. Propriétés électriques
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 %.
Ceci indique le potentiel du graphène CVD pour une utilisation dans des films conducteurs transparents.
5. Applications et avenir
L'épaisseur du film de graphène affecte directement sa résistance de 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.
Les progrès des techniques de dépôt en phase vapeur continuent d'améliorer l'uniformité et la qualité du matériau.
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