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Graphene(石墨烯)
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理想的石墨烯結構可以看作被剝離的單原子層石墨,,基本結構為類六元環(huán)苯單元并無限擴展的二維晶體材 料,,這是目前世界上最薄的材料——單原子厚度的材料,。這種特殊結構蘊含了豐富而新奇的物理現(xiàn)象,,使石墨烯 表現(xiàn)出許多優(yōu)異,。
產(chǎn)品詳情
理想的石墨烯結構可以看作被剝離的單原子層石墨,,基本結構為類六元環(huán)苯單元并無限擴展的二維晶體材料,,這是目前世界上最薄的材料——單原子厚度的材料,。這種特殊結構蘊含了豐富而新奇的物理現(xiàn)象,,使石墨烯表現(xiàn)出許多優(yōu)異,。
特性
獨特性質
分類 | 性能 | 性能描述 | 應用領域 |
“最”性能 | 最軟 | 莫氏硬度只有 1~2 級 | 柔性電子器件 |
最薄 | 厚度為 0.335nm,頭發(fā)的20 萬分之一 | 納米電子器件 | |
最高強度 | 拉伸強度130MPa,楊氏模量1TPa | 復合材料 | |
最快電子傳輸 | 載流子遷移率 15000cm2/V·s(為硅材料10 倍) | 傳感,,顯示,,儲能 | |
最快傳熱 | 導熱系數(shù)5000W/(m·K) | 導熱,散熱材料 | |
“特”性能 | 透光性 | 單層幾乎完全透明,,吸光率隨層數(shù)線性增加 | 光電器件 |
平面晶體 | 優(yōu)異的晶體結構性能 | - | |
超大比表面積 | 比表面積 2630m2/g | 傳感,,顯示,儲能 | |
室溫鐵磁效應 | - | 微電子,,存儲芯片 |
制備方法
1.1Thermal CVD 法簡述
化學氣相沉積法(CVD)制備石墨烯一般選擇 CH4,,Ar,H2 等氣體作為前驅體,,以過渡金屬晶體作為基底,。將金屬基底放入封閉的容器中(如石英管),高溫催化裂解氣體生成的碳原子沉積在過渡金屬表面形成 石墨烯薄膜,,這種方法可制備出大面積石墨烯薄膜,,但其所需的溫度高,生長的石墨烯尺寸受基底限制,, 而且需要移除基底,,成本高。在制備過程中,,利用等離子的輔助,,所生長的石墨烯會具有更好結晶性,更少的缺陷,,且層數(shù)較少(5 層左右),,因而質量更高。
1.2 CVD法是最具潛力進行大規(guī)模,,高質量,,大尺寸石墨烯膜制備手段。
常見化學氣相沉積法原理主要有兩種:
滲碳析碳機制: 對于 Ni 等具有較高溶 C 量的金屬基體,,碳源裂解產(chǎn)生的碳原子在高溫時滲入,,溫度降低時,從基 體中析出成核,,長大成石墨烯
表面生長機制: 對于銅等具有較低的溶C 量的金屬基體,,高溫下,氣態(tài)碳源裂解生成碳原子吸附于表面,,生長成石 墨烯島,,再二維長大合并得到石墨烯。
CVD設備及開發(fā)現(xiàn)狀
應用領域及發(fā)展目標
觸摸屏,、折疊屏幕、可折疊OLED,、光電探測器,、生物傳感器,、調制器、半導體,、自旋 troic 傳感器,、自旋光學混合動力、波浪發(fā)生器,、邏輯晶體管,、射頻-晶體管、波探測器,;
熱擴散板,、靈活顯示、汽車加熱器,、阻隔膜,、生物傳感器;
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