Nové elektronické zariadenia, ako sú dotykové obrazovky, flexibilné displeje, tlačiteľné elektroniky, fotovoltaika alebo polovodičové osvetlenie, viedli k rýchlemu nárastu trhu s flexibilnými a transparentnými elektrickými vodičmi. Naši čitatelia už vedia, že ITO (oxid india cínu) už dávno prestal byť riešením. Tiež, že dopyt po graféne ako náhrade ITO v posledných rokoch prudko vzrástol. Nedávne pokroky v syntéze a charakterizácii grafénu ukazujú, že je zaujímavý pre mnohé elektronické aplikácie ako transparentný vodič.
Metódy výroby grafénu
Pretože grafén sa v tejto oblasti ukázal ako užitočný, hľadá sa čoraz viac škálovateľných možností vysoko kvalitnej a zároveň lacnej výrobnej metódy. Nasledujúca tabuľka uvádza najdôležitejšie metódy syntézy grafénu k dnešnému dňu.| Metóda syntézy| Princíp| |----|----| | Mechanická exfoliácia| Pomocou lepiacej fólie odlúpnite vrchnú vrstvu kryštálu grafitu a preneste ho na vhodný nosič| | Chemická exfoliácia | Interkaláciou vhodných činidiel medzi jednotlivými vrstvami kryštálu grafitu sa grafénové vločky získajú v roztoku pomocou ultrazvukového ošetrenia| | Redukcia oxidu grafénu | Exfoliácia oxidu grafitu vo vode na oxid grafénu, po ktorej nasleduje chemická redukcia na odstránenie okysličených skupín| | Epitaxiálny rast karbidu kremíka | Tepelný rozklad kryštálu karbidu kremíka pri cca 1000 °C. | Izolácia zmiešanej plynnej fázy (CVD)| Katalytický rozklad plynného zdroja uhlíka (napr. metánu) na grafénové monovrstvy na kovovom nosiči (Cu alebo Ni)|
CVD grafén
Mimochodom, CVD (chemické nanášanie z plynnej fázy) je jednou z najzaujímavejších metód syntézy grafénu (pozri tabuľku nižšie), pretože produkuje takmer dokonalý grafén.| Grafénový materiál | Elektrický. Faktor| Transparentnosť| |----|----|----| | CVD-G|280 Ω/m²| 80%| | CVD-G|350 Ω/sq|90%| | CVD-G|700 Ω/sq|80%|Pri tejto metóde syntézy bola výsledná priehľadnosť s nízkym elektrickým odporom pomerne vysoká (80%).
