1. Preparazione del substrato:
- Scegliere un materiale di supporto adatto, ad esempio un foglio di rame o un foglio di nichel.
- Pulire il substrato per rimuovere eventuali contaminanti.
2. Deposizione del catalizzatore:
- Depositare uno strato sottile di un metallo catalizzatore (ad esempio rame o nichel) sulla superficie del substrato utilizzando tecniche come sputtering, evaporazione o deposizione di vapori chimici.
3. Introduzione alla fonte di carbonio:
- Introdurre una fonte di carbonio nella camera di crescita, tipicamente sotto forma di un gas idrocarburo (ad esempio metano, etilene).
4. Condizioni di crescita:
- Riscaldare il substrato a una temperatura elevata (tipicamente tra 800°C e 1200°C).
- Controllare le portate della fonte di carbonio e dei gas di trasporto (ad esempio idrogeno o argon).
- Mantenere condizioni di crescita specifiche per favorire la formazione di uno strato continuo di grafene.
5. Monitoraggio della crescita:
- Monitorare il processo di crescita in tempo reale utilizzando tecniche come la microscopia ottica o la microscopia a effetto tunnel (STM).
6. Terminazione e raffreddamento:
- Dopo aver raggiunto la copertura di grafene desiderata, interrompere il flusso della fonte di carbonio e consentire al sistema di raffreddarsi a temperatura ambiente.
7. Trasferimento (facoltativo):
- Nei casi in cui il grafene viene coltivato su un substrato sacrificale, può essere trasferito su un substrato diverso per ulteriore elaborazione o caratterizzazione.
Controllando attentamente le condizioni di crescita, è possibile ottenere pellicole di grafene di grandi dimensioni e di alta qualità. Questi rotoli continui di grafene hanno potenziali applicazioni in vari campi, tra cui l’elettronica, lo stoccaggio dell’energia, l’optoelettronica e i materiali compositi.
