グラフェンコーティングは有望ではあるが、その性能や使い勝手に影響を与えかねないいくつかの課題がある。
知っておくべき5つの主要課題
1.製造上の課題
CVD製造における品質管理： 化学気相成長法（CVD）で製造されるグラフェンの品質は、冷却条件と基板の品質に大きく左右される。
冷却速度や炭化水素濃度にばらつきがあると、核生成や成長挙動が異なり、グラフェン層の均一性や品質に影響を及ぼす。
酸化を防ぐための適切な処理が施されていない銅基板など、基板の品質が悪い場合も、グラフェンの品質を低下させる可能性がある。
不純物と汚染： 炭素原子を基板上に堆積させる過程では、水素ガスやその他の反応ガスの存在がグラフェンの品質に影響を及ぼす可能性がある。
このため、製造時の化学環境を正確に制御する必要性が浮き彫りになっている。
2.転写プロセスの問題
欠陥の混入： 触媒金属基板からアプリケーション基板へのグラフェン膜の転写には、仮支持体としてのPMMAの使用、金属基板のエッチング、洗浄工程など、複雑な工程が含まれる。
これらの各工程は、グラフェンに欠陥や汚染をもたらし、電気的・機械的特性を劣化させる可能性がある。
均一性と性能： 特にエレクトロニクスやオプトエレクトロニクスへの応用には、グラフェンが低シート抵抗や高キャリア移動度といった望ましい特性を維持できるよう、転写プロセスを綿密に制御する必要がある。
しかし現実には、「現実の」グラフェンには欠陥や不純物が含まれていることが多く、「理想的な」グラフェンに比べて性能が制限される可能性がある。
3.現実のグラフェンの利用
デバイス作製技術の適応： グラフェンには欠陥や不純物が存在するため、このような不完全性にもかかわらずグラフェンの特性を最適に利用できる新しいデバイス作製技術を開発する必要がある。
これには、これらの欠陥が界面相互作用や輸送特性にどのような影響を与えるかを理解することも含まれる。
適切なアプリケーションの特定： 理想的な」グラフェンではなく、「現実の」グラフェンの特性を有効に利用できる用途を特定することが極めて重要である。
例えば、低いシート抵抗と良好な均一性を必要とする用途は、完全な結晶構造と高いキャリア移動度を持つ高品質のグラフェンを必要とする用途よりも、より多くの欠陥を許容できる可能性がある。
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