Nowe urządzenia elektroniczne, takie jak ekrany dotykowe, elastyczne wyświetlacze, elektronika do druku, fotowoltaika lub oświetlenie półprzewodnikowe doprowadziły do szybkiego wzrostu rynku elastycznych, przezroczystych przewodników elektrycznych. Nasi czytelnicy już wiedzą, że ITO (tlenek indu cyny) już dawno przestał być rozwiązaniem. Ponadto, że popyt na grafen jako substytut ITO gwałtownie wzrósł w ostatnich latach. Ostatnie postępy w syntezie i charakteryzacji grafenu pokazują, że jest on interesujący dla wielu zastosowań elektronicznych jako przezroczysty przewodnik.
Metody produkcji grafenu
Ponieważ grafen okazał się przydatny w tej dziedzinie, poszukuje się coraz bardziej skalowalnych możliwości wysokiej jakości, a jednocześnie niedrogiej metody produkcji. W poniższej tabeli wymieniono najważniejsze metody syntezy grafenu do tej pory.| Metoda syntezy| Zasada| |----|----| | Złuszczanie mechaniczne | Za pomocą folii samoprzylepnej oderwij wierzchnią warstwę kryształu grafitu i przenieś ją do odpowiedniego nośnika | | Złuszczanie chemiczne | Poprzez interkalację odpowiednich odczynników pomiędzy poszczególnymi warstwami kryształu grafitu, płatki grafenu otrzymuje się w roztworze za pomocą obróbki ultradźwiękowej| | Redukcja tlenku grafenu | Złuszczanie tlenku grafitu w wodzie do tlenku grafenu, a następnie redukcja chemiczna w celu usunięcia grup tlenowych| | Wzrost epitaksjalny na węgliku krzemu | Rozkład termiczny kryształu węglika krzemu w temperaturze ok. 1000 stopni C. | | Izolacja fazy gazowej mieszanej (CVD)| Rozkład katalityczny gazowego źródła węgla (np. metanu) do monowarstw grafenowych na metalicznym nośniku (Cu lub Ni)|
CVD Grafen
Nawiasem mówiąc, CVD (chemiczne osadzanie z fazy gazowej) jest jedną z najciekawszych metod syntezy grafenu (patrz tabela poniżej), ponieważ wytwarza prawie doskonały grafen.| Materiał grafenowy | Elektryczność. Czynnik| Przejrzystość| |----|----|----| | CVD-G|280 Ω/m.kw.| 80%| | CVD-G|350 Ω/sq|90%| | CVD-G|700 Ω/sq|80%|W przypadku tej metody syntezy uzyskana przezroczystość przy niskim rezystancji elektrycznej była dość wysoka (80%).
