20.Методы получения графена из углеродсодержащих газов

Методы получения графена из углеродсодержащих газов:

1. Пиролиз CVD

2. Эпитаксиальный метод (подложки рутения и иридия)

Пиролиз (CVD метод) – впрыскивание этанола в СВЧ плазму

Эпитаксия графена на рутении:

Метод основан на том, что растворимость углерода в рутении сильно зависит от температуры.

При 1150 °С рутений насыщается углеродом, а при снижении температуры до 825 °С углерод выходит на поверхность, в результате чего формируются островки графена размером более 100 мкм.

Островки разрастаются и объединяются, после чего начинается рост второго слоя.

Графеновую пленку получают осаждением в вакууме углерода из углеродсодержащего газа на подложку, покрытую катализатором, предварительно нагретую до температуры, превышающей разложение углеродсодержащего газа. Углеродсодержащий газ напускают до давления 1-10^-4 торр. Откачивание реактора производят через 1-300 с после напуска углеродсодержащего газа с одновременным охлаждением его до комнатной температуры со скоростью 10-100°/мин. В качестве углеродсодержащего газа берут газ, выбранный из ряда: ацетилен, метан, этан, пропан, бутан, этилен, гексан, или комбинацию этих газов с инертным газом. В качестве катализатора используют металл, выбранный из ряда: Fe, Ni, Сu, или комбинацию металлов, включающую, по крайней мере, два из вышеупомянутых. Пленка катализатора имеет толщину 1-5000 нм