知识 为什么要在铜上生长石墨烯?5 大原因解析
作者头像

技术团队 · Kintek Solution

更新于 2个月前

为什么要在铜上生长石墨烯?5 大原因解析

石墨烯在铜上生长的主要原因是铜的碳溶解度低,有利于基于表面的生长机制,从而产生高质量、大面积的石墨烯薄片。

这种方法在化学气相沉积 (CVD) 过程中尤为有效,因为铜在该过程中既是催化剂,又是基底。

为什么要在铜上生长石墨烯?5 个主要原因

为什么要在铜上生长石墨烯?5 大原因解析

1.铜的碳溶解度低

与镍等其他过渡金属相比,铜的碳溶解度较低。

这一特性至关重要,因为它允许石墨烯采用基于表面的生长机制。

在 CVD 过程中,当铜在高温下接触气态碳氢化合物时,碳氢化合物中的碳原子不会轻易溶解到铜中,而是在铜表面形成石墨烯层。

这导致石墨烯直接在铜表面形成,而不会大量融入金属基底。

2.表面生长机制

铜的表面生长机制具有优势,因为它通常能产生更少的缺陷和更高质量的石墨烯。

由于石墨烯直接在表面上形成,因此不太可能受到杂质或缺陷的影响,这些杂质或缺陷可能是与块状金属相互作用产生的。

这与镍形成鲜明对比,镍的碳溶解度较高,导致碳扩散到金属块中,然后在冷却过程中以石墨烯的形式析出,通常会产生缺陷较多的多层石墨烯。

3.大面积石墨烯生产

铜基底之所以受到青睐,还因为它可以生产大面积的石墨烯薄片。

使用铜外壳作为基底可为石墨烯提供大面积的沉积场所。

通过仔细控制 CVD 工艺参数(如温度和压力),研究人员已经能够生长出尺寸达 2 毫米的单晶石墨烯薄片。

这种可扩展性对于实际应用非常重要,尤其是在电子和光电子领域,因为这些领域需要大面积、均匀的石墨烯薄膜。

4.减少转移挑战

直接在铜上生长石墨烯还可以减轻将石墨烯从生长基底转移到其他基底以制造器件所带来的一些挑战。

在铜上直接生长石墨烯,对于铜可以作为最终器件结构的一部分保留下来的应用非常有利。

这就减少了转移的需要,并有可能提高器件的整体性能和可靠性。

5.强化表面处理

研究人员还开发了在 CVD 过程之前对铜基底进行处理的技术,以进一步提高在铜上生长的石墨烯的质量。

这可能涉及化学处理,以降低催化活性、增加铜的晶粒尺寸并改变表面形态,从而促进石墨烯的生长,减少缺陷。

继续探索,咨询我们的专家

了解 KINTEK SOLUTION 铜基石墨烯的尖端优势,满足您的研究和工业需求!

我们采用精确的 CVD 工艺,利用铜优异的低碳溶解性进行无与伦比的表面生长,从而获得高质量、无缺陷的石墨烯薄片。

我们的大面积石墨烯生产能力可降低转移难度,实现与应用的无缝集成,您千万不要错过。

立即使用 KINTEK SOLUTION 提升您的石墨烯研究!

相关产品

电子束蒸发石墨坩埚

电子束蒸发石墨坩埚

主要用于电力电子领域的一种技术。它是利用电子束技术,通过材料沉积将碳源材料制成的石墨薄膜。

电子束蒸发涂层无氧铜坩埚

电子束蒸发涂层无氧铜坩埚

电子束蒸发涂层无氧铜坩埚可实现各种材料的精确共沉积。其可控温度和水冷设计可确保纯净高效的薄膜沉积。

泡沫铜

泡沫铜

泡沫铜具有良好的导热性,可广泛用于电机/电器和电子元件的导热和散热。

石墨蒸发坩埚

石墨蒸发坩埚

用于高温应用的容器,可将材料保持在极高温度下蒸发,从而在基底上沉积薄膜。

电子枪光束坩埚

电子枪光束坩埚

在电子枪光束蒸发中,坩埚是一种容器或源支架,用于盛放和蒸发要沉积到基底上的材料。

用于实验室金刚石生长的圆柱形谐振器 MPCVD 金刚石设备

用于实验室金刚石生长的圆柱形谐振器 MPCVD 金刚石设备

了解圆柱形谐振器 MPCVD 设备,这是一种微波等离子体化学气相沉积方法,用于在珠宝和半导体行业中生长钻石宝石和薄膜。了解其与传统 HPHT 方法相比的成本效益优势。

高纯碳(C)溅射靶材/粉末/金属丝/块/颗粒

高纯碳(C)溅射靶材/粉末/金属丝/块/颗粒

您正在为您的实验室需求寻找经济实惠的碳 (C) 材料吗?别再犹豫了!我们专业生产和定制的材料有各种形状、尺寸和纯度。您可以选择溅射靶材、涂层材料、粉末等。

拉丝模纳米金刚石涂层 HFCVD 设备

拉丝模纳米金刚石涂层 HFCVD 设备

纳米金刚石复合涂层拉丝模以硬质合金(WC-Co)为基体,采用化学气相法(简称 CVD 法)在模具内孔表面涂覆传统金刚石和纳米金刚石复合涂层。

高导热薄膜石墨化炉

高导热薄膜石墨化炉

高导热薄膜石墨化炉温度均匀,能耗低,可连续运行。

碳石墨舟 -带盖实验室管式炉

碳石墨舟 -带盖实验室管式炉

覆盖碳石墨舟实验室管式炉是由石墨材料制成的专用容器,可承受极端高温和化学腐蚀性环境。

CVD 金刚石涂层

CVD 金刚石涂层

CVD 金刚石涂层:用于切割工具、摩擦和声学应用的卓越导热性、晶体质量和附着力

CVD 掺硼金刚石

CVD 掺硼金刚石

CVD 掺硼金刚石:一种多功能材料,可实现量身定制的导电性、光学透明性和优异的热性能,应用于电子、光学、传感和量子技术领域。


留下您的留言