CVD石墨烯廠家表示：石墨烯的發(fā)現(xiàn)開始源于使用透明膠帶從石墨晶體中“粘貼”一塊石墨烯。說到石墨，小朋友并不陌生。通常使用的鉛筆芯是石墨。今天，讓我們介紹一下CVD石墨烯制備過程中的影響因素：

1、襯底是CVD石墨烯生長的重要條件。目前，有8-10種過渡金屬(如Fe、Ru、Co、Rh、IR、Ni、PD、Pt、Cu、AU)和合金(如Co-Ni、AU-Ni、Ni-Mo、不銹鋼)可以用作制備石墨烯的基底金屬。選擇主要基于金屬的熔點、溶解碳的量以及是否存在穩(wěn)定的金屬碳化物。這些因素決定了石墨烯的生長溫度、生長機理和載氣類型。此外，金屬的晶體類型和晶體取向也會影響石墨烯的生長質(zhì)量。

不同襯底材料CVD石墨烯的機理不同，主要分為兩種制備機理：

1)滲碳和碳沉淀機理，即熱解后的碳在高溫下滲入基體，并在快速冷卻時在表面形成石墨烯;

2)表面催化機制，即當開裂的碳在高溫下與特定金屬(如銅)接觸時，在表面形成石墨烯，并保護樣品以抑制膜的連續(xù)沉積。因此，這種機制更容易形成單層石墨烯。

過渡金屬在石CVD墨烯的生長中既是基質(zhì)又是催化劑。烴類氣體在金屬基體表面裂解形成石墨烯是一個復雜的催化反應過程。以銅箔上石墨烯的生長為例，主要包括三個步驟：

1) 碳前驅(qū)體的分解

2) 石墨烯成核階段

3) 石墨烯的逐漸生長過程：隨著銅表面石墨烯成核數(shù)的增加，隨后生成的碳原子或團簇繼續(xù)粘附在成核位置，使石墨烯核逐漸生長，直到它們“縫合”在一起，之后連接形成連續(xù)的石墨烯膜。

2、前體包括碳源和輔助氣體，其中碳源包括固體(如含碳聚合物材料)、液體(如無水乙醇)和氣體(如甲烷、乙炔、乙烯和其他烴類氣體);目前，實驗和生產(chǎn)中主要使用甲烷作為氣源，其次是輔助氣體，包括氫氣、氬氣和氮氣，可以減少薄膜的褶皺，增加平整度，減少非晶碳的沉積;選擇碳源時需要考慮的因素主要包括烴類氣體的分解溫度、分解速率和分解產(chǎn)物。碳源的選擇在很大程度上決定了生長溫度。等離子體輔助方法也可以降低石墨烯的生長溫度。

3、生長條件包括壓力、溫度、碳接觸面積等。它們影響石墨烯的質(zhì)量和厚度。從氣壓角度來看，可分為常壓(105Pa)、低壓(10-3pa～105Pa)和超低壓(<10-3pa);載氣類型為惰性氣體(氦氣、氬氣)或氮氣，以及廣泛使用的還原氣體氫氣;根據(jù)生長溫度可分為高溫(>800℃)、中溫(600℃～800℃)和低溫