La resistenza di foglio del grafene CVD varia a seconda del numero di strati e delle condizioni specifiche di sintesi. Per il grafene monostrato non drogato, la resistenza di foglio è di circa 6 kΩ con una trasparenza del 98%. Tuttavia, quando viene sintetizzato mediante CVD su un substrato di rame, la resistenza di foglio può arrivare a 350 Ω/sq con una trasparenza del 90%. Questo miglioramento del rapporto trasparenza/foglio dimostra i progressi del grafene CVD per l'uso come film conduttivo trasparente. Con l'aggiunta di più strati di grafene, la resistenza del foglio generalmente diminuisce, anche se teoricamente dovrebbe rimanere costante se gli strati si comportano in modo indipendente.
Spiegazione:
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Grafene non drogato a singolo strato: Il riferimento indica che il grafene monostrato non drogato ha una resistenza di foglio di circa 6 kΩ. Questa elevata resistenza è dovuta alle proprietà intrinseche del grafene monostrato che, nonostante la sua eccellente conduttività, presenta una resistenza più elevata quando viene utilizzato come elettrodo trasparente a causa della sua sottigliezza atomica e della mancanza di drogaggio.
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Grafene CVD su substrato di rame: Quando il grafene viene fatto crescere per CVD su un substrato di rame, la resistenza del foglio diminuisce significativamente fino a 350 Ω/sq. Questa riduzione è attribuita alle condizioni di crescita ottimizzate e all'uso di un substrato che facilita una migliore formazione del grafene. La trasparenza del 90% mantenuta a questa resistenza inferiore è un miglioramento significativo, che lo rende adatto ad applicazioni che richiedono sia conduttività che trasparenza, come ad esempio nei display e nelle celle solari.
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Effetto degli strati: La resistenza del foglio di grafene diminuisce con l'aggiunta di più strati. Questo perché ogni strato aggiuntivo fornisce più percorsi conduttivi, riducendo la resistenza complessiva. In teoria, se gli strati sono indipendenti (cioè non interagiscono in modo significativo), la resistenza del foglio dovrebbe rimanere costante indipendentemente dal numero di strati, poiché ogni strato contribuisce in modo uguale alla conduttività. Tuttavia, nella pratica, le interazioni tra gli strati e altri fattori possono influenzare questo comportamento.
In sintesi, la resistenza di foglio del grafene CVD può essere personalizzata attraverso il numero di strati e le condizioni di sintesi, con valori che vanno da 6 kΩ per il grafene monostrato non drogato a 350 Ω/sq per il grafene CVD su un substrato di rame. Questa variabilità rende il grafene CVD un materiale versatile per diverse applicazioni elettroniche e optoelettroniche.
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