化學氣相沉積準備的持續薄酥餅縮放比例 Graphene 影片: 生產和應用

包括的事宜

簡介
化學氣相沉積 (CVD)
Graphene 製造
Graphene 的應用
其他應用
     Photovoltaics
     透明導電性塗層
     透射電鏡術
     集成電路
可用性
參考
關於 Graphene 超級市場

簡介

Graphene,碳原子頁在一個六角晶格結構安排的,被查看作為在高科技的下件大事情。 要是 「奇蹟材料」某索賠是它由於其力量,透明度和導電性質量,它需要大量生產。 使用機械剝落, Graphene 原來地準備,會集它從與簡單的透明膠帶部分的石墨。 然而,被開發的方法,化學氣相沉積 (CVD)很快成為這個方法最成功為製造優質 graphene 大區。 全世界,因為它允許 graphene 調用到基體例如二氧化硅、玻璃和塑料,研究員使用 CVD 準備著的 graphene。

化學氣相沉積 (CVD)

CVD 不是更新過程,已經使用準備許多不同的材料。 它用於生產薄膜,并且要求熱化學蒸氣階段回應形成在基體的期望定金。 CVD graphene 由流的氫和甲烷氣做通過熔爐大約被加熱對 1000°C 與一種金屬催化劑例如銅或鎳。 甲烷然後分解,留下碳原子存款在這種金屬。 在這個進程是完全的後,銅或鎳可以被銘刻,留下可以存款在一個基體上例如玻璃或硅片的 graphene。

Graphene 製造

通過 CVD 處理準備的 Graphene 可能是單層或多層的,金屬使用。 如果銅用於創建 graphene,超過 95% graphene 將是單層1。 然而,如果準備在鎳,最終結果是多層 graphene 的變化水平。 這是,因為鎳比銅能可能吸收更多碳。 鈷也用於通過 CVD 查出 graphene; 然而比銅或鎳很少使用它。

在鎳的圖 1. CVD 和禮貌增長的被暫停的 graphene 影片 TEM 圖像: 威廉手套販賣商, Katelyn Murtagh, ZS 遺傳學。 光線範圍 - 區。 更加黑暗的區少量層厚實的 graphene

Graphene 的應用

通過 CVD 處理做的 Graphene,多和單層有許多潛在的實際應用。 這些包括太陽能電池,作為透明導電性塗層和替換用於觸摸屏 (ITO)當前的銦錫氧化物的,為使用在 TEM 網格和無線電頻率電子。

在銅的圖 2. 單層 graphene 花種植由 CVD 和調用在二氧化硅/硅片上

其他應用

持續 graphene 影片準備的 CVD 的其他基本的應用下面是列出的,在下列部分提供的 wirth 詳細資料:

  • Photovoltaics
  • 透明導電性塗層
  • 透射電鏡術 (TEM)
  • 集成電路

Photovoltaics

CVD graphene 有潛在作為一個有機 (OPV)光電池,是當前太陽電池板的低重量替代項在某些應用。 雖然 graphene- 基於太陽能電池不是接近一樣高效的像硅 (大約對在硅生成的每 14 瓦特的 1.3 瓦特),他們是穩健,靈活和花費。 這意味著,雖然為在一個大,平面的細胞,硅的使用將保持收集能源的理想, graphene 改進的 「織品」,當審美喜歡,例如窗帘,请可以天幫助功率您的家時2

透明導電性塗層

Graphenes 靈活性也產生它一個好處超過銦錫氧化物 (ITO)不僅作為 OPV,但是在其他競技場。 ITO 當前是選擇材料做的觸摸屏顯示在移動電話、片劑和其他設備。 然而,一旦您一次丟棄這些設備之一,屏幕經常打碎,因為 ITO 不是靈活的,并且不可能吸收影響。 另一方面, graphene 的力量和靈活性平均值您可能彎曲您的屏幕,以及丟棄它,无需損壞它3

透射電鏡術

graphene 可能為透射電鏡術網格也 (TEM)使用。 由於其少量原子厚度,網格對電子束是實際上透明,因此清除器,這個主題的被精煉的圖像被到達。 特別是, graphene TEM 網格為研究不可能用常規網格查看的 nanostructures 和生物分子是有用的4

集成電路

IBM 展示了, graphene 可能也用於電路通過集成有其他要素的 graphene 晶體管。 集成電路與一個對在碳化硅薄酥餅上的電感器結合晶體管。 要執行此, IBM 必須打開在 graphene 的一 bandgap,是其中一個在創建 graphene 電子的最大的障礙可能與硅競爭5

圖 3。 盤狀高密度脂蛋白的一個超離頻的對比 TEM 圖像在 graphene 影片的。 Profs 禮貌。 Bolotin 和 Jerome, Vanderbilt University, Dr. Polyakova, Graphene Laboratories, Inc。

可用性

當曾經處理的 CVD 為 graphene 大量生產時,然而有挑戰。 在銅或鎳的 Graphene 有多數商業目的微不足道的作用; 它一般需要在一個基體例如塑料、二氧化硅或者玻璃實際應用的。 不幸地,使用 CVD 存款 graphene 直接地在這些基體上由於需要的高溫是不目前可能的,將損壞這個基體和 graphene。 最近,化工方法被開發從金屬表面分隔 graphene 影片和調用它到這個必需的基體。 然而,對這些基體的調用的 graphene 要求專門技術并且是難執行。

幸運地,有關於進展的持續報表在此區。 最近,優質大規模 CVD graphene 變得商業可用。 Graphene 超級市場稱了他們的 graphene 生產,現在出售 graphene 頁一樣大像 4" x4」。 另外,調用在基體上例如硅片、塑料和玻璃也提供 graphene 影片。 這些預付款將允許先進的研究并且幫助實現 graphene 的商務應用。

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參考

1. 「優質和統一 graphene 影片大區綜合在銅箔的。」李, X. 等科學, 324 (2009),頁。 1312-1314.
2. 「持續,高度靈活和透明 Graphene 影片由有機 Photovoltaics 的化學氣相沉積。」劉易斯戈麥斯 De 納諾的 Arco 等 ACS,數量 4,問題 5日 (2010),頁。 2865-2873
3. 「雜種 Graphene 影片合理的設計高性能透明電極的。」 Yu 納諾的朱等 ACS,數量 5,問題 8日 (2011),頁。 6472-6479
4. 「層區 graphene 直接調用」。 威廉 Regan 等 Appl。 Phys。 Lett。, Volume96 (2010)
5. 「薄酥餅縮放比例 graphene 集成電路」。 YuMing 林等科學,數量 332 沒有 6035 (2011) 頁。 1294-1297
6. 「大區 graphene 根據靈活的透明執行的影片。」納諾的 FethullahGunes 等: 簡要報表和 ReviewsVolume 4,沒有 2日 (2009),頁。 83-90

關於 Graphene 超級市場

Graphene 超級市場的目標是為 graphene 社區提供實驗室用品。 Graphene 超級市場的哲學是提供優質產品、容易的購物、跟蹤容易的單和快速交貨。 他們有直接的定價、在線發運報價和結算離開。 他們也沒有有您的便利的最小的命令需求。

來源: Graphene 實驗室

作者: Corey McCarren 和埃琳娜 Polyakova 博士

關於此來源的更多信息请請參觀 Graphene 超級市場。

Date Added: Nov 28, 2011 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 09:10

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