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關于石墨烯的制備和碳化硅石墨烯

文章出處:轉載網(wǎng)責任編輯:劉坤尚作者:劉坤尚人氣:-發(fā)表時間:2015-08-13 10:38:00【

    關于石墨烯的制備和碳化硅(SiC)石墨烯的制備方法主要有兩類:機械方法和化學方法。
    機械方法包括微機械分離法、取向附生法和加熱碳化硅(SiC)的方法;化學方法是化學還原法與化學解理法。其中,加熱碳化硅(SiC)的方法是通過加熱單晶6H-SiC脫除Si,在單晶(0001) 面上分解出石墨烯片層。
    具體過程是:將經(jīng)氧氣或氫氣刻蝕處理得到的樣品在高真空下通過電子轟擊加熱,除去氧化物。用俄歇電子能譜確定表面的氧化物完全被移除后,將樣品加熱使之度升高至1250~1450℃后恒1min~20min,從而形成極的石墨層,經(jīng)過幾年的探索,Berger等人已經(jīng)能可控地制備出單層或是多層石墨烯。其厚度由加熱度決定,但制備大面積具有單一厚度的石墨烯比較困難。加熱SiC的方法是一條以商品化碳化硅顆粒為原料,通過高裂解規(guī)模制備高品質(zhì)無支持(Free standing)石墨烯材料的新途徑。通過對原料碳化硅粒子、裂解度、速率以及氣氛的控制,可以實現(xiàn)對石墨烯結構和尺寸的調(diào)控。這是一種非常新穎、對實現(xiàn)石墨烯的實際應用非常重要的制備方法。
    經(jīng)過數(shù)十年不懈的努力,目前,全球只有少數(shù)的大學和研究機構研發(fā)出了碳化硅晶體生長和加工技術。在產(chǎn)業(yè)化方面,只有少數(shù)幾家公司能夠提供碳化硅晶片,國內(nèi)的碳化硅晶片的需求大多賴于進口。目前,全球市場上碳化硅晶片價格昂貴。
    從公開資料上看,目前我國能生產(chǎn)碳化硅(SiC)的企業(yè)有天富熱電(600509)、東方鉭業(yè)(000962)和新大新材(300080)。其中天富熱電(600509)是唯一能生產(chǎn)碳化硅(SiC)晶片的公司,其生產(chǎn)的碳化硅晶片可用于制備石墨烯的原料。而后兩個公司生產(chǎn)的是刃料級的碳化硅。因此,如果采用這種方法生產(chǎn)石墨烯,在國內(nèi)只能由天富熱電提供原料。天富熱電的碳化硅(SiC)晶片由公司旗下的天科合達藍光半導體公司生產(chǎn),年產(chǎn)能是3萬片。截止2010年,公司的碳化硅晶片業(yè)務業(yè)績盈虧持平。目前,公司沒有接到碳化硅晶片的大訂單。
     如果,我國加熱碳化硅(SiC)的方法能研究成功并產(chǎn)業(yè)化,那么公司的碳化硅晶片業(yè)務或將迎來爆發(fā)性增長。

此文關鍵字:碳化硅