生产石墨烯面临着若干重大挑战。这些挑战主要围绕实现高质量、大规模生产以及有效集成到各种应用中。
需要考虑的 5 个要点
1.质量和缺陷
石墨烯在生产过程中经常会出现缺陷和污染，这会严重影响其性能。
具有低缺陷密度和高载流子迁移率的高质量石墨烯是许多应用的理想选择。
但要始终如一地实现这一目标却十分困难。
化学气相沉积（CVD）等技术前景广阔，但在优化条件以尽量减少缺陷和杂质方面仍面临挑战。
2.器件制造和相互作用
将石墨烯集成到电子器件中需要仔细考虑石墨烯的结构（包括缺陷）和污染如何影响界面相互作用和传输特性。
例如，金属/石墨烯接触会降低性能。
这就需要进一步研究如何改进这些界面。
3.利用真实石墨烯
与只关注理想石墨烯不同，重要的是要确定在哪些应用中可以有效利用真实的、充满缺陷的石墨烯特性。
例如，在触摸屏中用作透明导电电极的石墨烯需要较低的片状电阻和良好的均匀性。
即使使用质量较差的石墨烯，也能达到这一要求。
4.工业化和可扩展性
扩大石墨烯的工业化生产规模在保持均匀性、可靠性和稳定性方面面临挑战。
将石墨烯从一个基底转移到另一个基底而不对其造成损坏的过程仍然是一个重大障碍。
此外，还必须考虑生产方法的成本效益，如使用替代碳源和载体薄膜。
5.技术改造
虽然 CVD 被认为是一种很有前景的石墨烯生产方法，但仍需要不断进行研究和技术改造，以克服与气体浓度、基底相互作用以及退火和转移方法等后处理技术有关的问题。
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