Il trasferimento del grafene dal rame è un passo cruciale in molte applicazioni di ricerca e industriali.
Per ottenere questo trasferimento sono disponibili diversi metodi, ciascuno con i propri vantaggi e processi.
4 metodi essenziali spiegati
1. Mordenzatura chimica
Un metodo prevede l'applicazione di uno strato di polimero di supporto, come il polimetilmetacrilato (PMMA), sopra il grafene.
Il grafene rivestito di PMMA viene poi cotto a una temperatura specifica per l'evaporazione del solvente.
Un mordenzante a base di rame (o altro metallo catalitico) viene quindi utilizzato per rimuovere il substrato di rame, lasciando il film di grafene/PMMA.
Il film viene quindi pulito con acqua deionizzata e trasferito sul substrato desiderato.
Infine, l'acetone viene utilizzato per rimuovere il PMMA dopo l'evaporazione del vapore acqueo, lasciando solo il film di grafene sul substrato di destinazione.
2. Delaminazione elettrochimica
Un altro metodo prevede la delaminazione elettrochimica del film di grafene dal substrato di rame.
Ciò può avvenire intercalando uno strato di ossido di rame tra il grafene e il substrato di rame durante il processo di deposizione da vapore chimico (CVD).
Lo strato di ossido di rame agisce come una debole barriera che riduce la compressione idrostatica tra il grafene e il substrato di rame, consentendo una più facile rimozione del film di grafene.
3. Trasferimento del substrato dissolto
Questo metodo di trasferimento prevede la dissoluzione del substrato con un mordenzante per separare il film di grafene.
A tale scopo si può utilizzare un substrato metallico catalitico, come il rame, e dissolverlo con un mordenzante adatto, lasciando il film di grafene.
Il metodo di trasferimento del substrato dissolto è conveniente perché il substrato può essere riutilizzato.
4. Trasferimento del substrato separato
Questo metodo di trasferimento prevede la separazione meccanica o elettrochimica del film di grafene dal substrato.
Può essere fatto applicando un film di supporto sopra il grafene e poi staccandolo meccanicamente dal substrato.
In alternativa, si possono utilizzare metodi elettrochimici per separare il film di grafene dal substrato.
Il trasferimento del substrato separato è anche conveniente perché il substrato può essere riutilizzato.
Oltre a questi metodi, gli scienziati ricercano e sviluppano continuamente nuove tecniche per migliorare il processo di trasferimento e creare grafene di qualità superiore.
Ad esempio, il trattamento del substrato di rame prima del processo di crescita del grafene può contribuire a ridurre l'attività catalitica e a migliorare la morfologia della superficie, ottenendo fiocchi di grafene con meno imperfezioni.
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