化学气相沉积（CVD）是一种用于生产石墨烯的方法，尤其是在过渡金属基底上。这种方法能够以相对较低的成本生产出大面积、高质量的石墨烯，因而备受青睐。该工艺包括在金属基底表面将碳氢化合物前体分解成碳自由基，然后形成石墨烯层。金属基板起着催化剂的作用，可降低反应的能量势垒，并影响沉积机理和所生成石墨烯的质量。
详细说明：
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工艺概述：
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在 CVD 过程中，含有碳氢化合物前体的气体被引入反应器并通过热区。在此，碳氢化合物在加热的过渡金属基底（通常为铜、钴或镍）表面分解。分解的结果是形成碳自由基，然后碳自由基成核并成长为石墨烯层。金属基底的作用：
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金属基底的选择至关重要，因为它不仅能催化反应，还能决定石墨烯沉积的机理。不同的金属会影响形成的石墨烯层的数量、质量以及石墨烯薄膜的均匀性。例如，众所周知，铜基底有利于单层石墨烯的生长，而单层石墨烯因其卓越的电子特性，在许多应用中都是非常理想的。
- 沉积步骤：
- CVD 过程可分为几个关键步骤：气体物种传输：
- 碳氢化合物前驱气体被输送到基底表面。吸收：
- 气体被吸收到基底表面。反应：
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基底表面发生化学反应，导致石墨烯沉积。解吸：
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副产物和未反应物从表面解吸，留下石墨烯薄膜。控制和质量：
与物理气相沉积方法相比，CVD 能更好地控制沉积速率。这种控制可生产出高质量、均匀的石墨烯薄膜。CVD 能够生产出具有一致特性的大面积石墨烯，因此特别适合应用于对导电性和透明度要求较高的电子领域。
