O grafeno CVD, ou grafeno de deposição química de vapor, é um material que tem normalmente apenas uma camada atómica de espessura.
Esta camada tem aproximadamente 0,34 nanómetros de espessura.
O grafeno CVD é produzido como uma camada única de átomos de carbono dispostos numa estrutura de rede hexagonal.
O processo de deposição química de vapor (CVD) permite o crescimento deste material em vários substratos.
O cobre é particularmente eficaz para produzir películas de grafeno de camada única uniformes e de grande área.
5 pontos-chave explicados
1. Natureza de camada única
A natureza de camada única do grafeno CVD é crucial para as suas propriedades únicas.
Estas propriedades incluem elevada condutividade eléctrica e térmica, flexibilidade e transparência ótica.
2. Processo CVD
O processo CVD envolve a deposição de átomos de carbono a partir de uma fase gasosa num substrato.
Forma-se assim uma película contínua de grafeno.
A uniformidade e a espessura da camada de grafeno são fundamentais para o seu desempenho em várias aplicações.
3. Uniformidade e avanços
Nalguns casos, o grafeno CVD pode não ser perfeitamente uniforme, resultando numa mistura de regiões de monocamada e de poucas camadas (poligrafeno).
Os avanços nas técnicas de CVD, como a utilização de substratos de cobre e o controlo preciso da taxa de arrefecimento, melhoraram a produção de grafeno uniforme de camada única.
Por exemplo, um estudo publicado em 2009 demonstrou a preparação de películas de grafeno de grande área em folhas de cobre que eram maioritariamente de camada única, com menos de 5% de camadas duplas ou triplas.
4. Propriedades eléctricas
A espessura do grafeno CVD é também importante para as suas propriedades eléctricas.
Por exemplo, a resistência da folha de grafeno não dopado é de aproximadamente 6 kΩ com 98% de transparência para uma única camada.
Quando sintetizado por CVD sobre cobre, a resistência da folha pode ser tão baixa como 350 Ω/sq com 90% de transparência.
Este facto indica o potencial do grafeno CVD para utilização em películas condutoras transparentes.
5. Aplicações e futuro
A espessura da película de grafeno afecta diretamente a resistência da folha, sendo que cada camada adicional reduz a resistência.
Em resumo, o grafeno CVD tem normalmente a espessura de uma única camada atómica, cerca de 0,34 nm, e a sua produção envolve um controlo cuidadoso do processo CVD para garantir uniformidade e qualidade.
A espessura do grafeno CVD é fundamental para as suas propriedades e desempenho em várias aplicações.
Os avanços nas técnicas de CVD continuam a melhorar a consistência e a qualidade do material.
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