石墨烯的合成过程主要包括化学气相沉积（CVD）。
这种方法可在各种基底（尤其是镍和铜等过渡金属）上生长出高质量的石墨烯薄膜。
化学气相沉积法能够生产出适合工业应用的大面积、均匀的石墨烯薄膜，因而备受青睐。
石墨烯的合成过程是怎样的？5 个关键步骤详解
1.催化剂和基底
合成过程从催化剂开始，催化剂通常是铜或镍，用作基底。
之所以选择这些金属，是因为它们在沉积过程中能够与碳原子相互作用。
例如，铜的碳溶解度低，可通过表面吸附形成单层石墨烯。
镍的碳溶解度高，有利于碳原子的扩散和分离。
2.载气和原料
催化剂与载气（通常为氢气或氩气）和甲烷等原料接触。
这些气体被引入反应室，在高温下分解，释放出碳原子。
3.生长条件
反应的温度、压力和持续时间是必须精确控制的关键参数，以确保石墨烯薄膜的质量和均匀性。
分解的甲烷中的碳原子扩散到金属基底中，然后在冷却过程中以石墨烯的形式析出。
4.冷却和转移
生长阶段结束后，系统进行冷却，使石墨烯在金属表面形成。
然后将石墨烯转移到所需的基底上，采用的方法要能防止污染和损坏脆弱的薄膜。
5.工业应用
CVD 方法，特别是使用铜箔的 CVD 方法，已经实现了石墨烯薄膜大规模生产的工业化。
批量到批量 (B2B) 和卷到卷 (R2R) 工艺等技术已被开发出来，以优化产量并实现石墨烯薄膜的大宽度和大长度。
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