化学気相成長法（CVD）は、高品質のグラフェンを合成するために広く用いられている方法であり、特に大量生産に適している。この方法では、遷移金属基板上で炭化水素前駆体を分解し、グラフェン層を形成する。銅、ニッケル、コバルトなどの基板の選択は、生成されるグラフェンの品質と均一性に大きく影響する。
1.基板の選択
CVDにおける基板の選択は、グラフェンの特性や転写の容易さに影響するため極めて重要である。銅は、グラフェン単層の独占的な成膜をサポートできるため、しばしば好んで使用される。一方、ニッケルはグラフェン層の形成を制御できるが、多層成長につながる可能性がある。コバルトや、ルテニウム、イリジウム、白金、ロジウム、金、パラジウム、レニウムなどの遷移金属も検討されているが、コスト、品質、拡張性の点で、銅、ニッケル、コバルトの効率には及ばない。2.プロセス・パラメーター
CVD プロセスでは、高品質のグラフェンを確実に製造するために、ガス量、圧力、温度、時間などのパラメーターを注意深く制御する必要がある。炭化水素前駆体は高温で分解して炭素ラジカルを放出し、それが基板表面にグラフェン層を形成する。金属基板は触媒として働き、反応のエネルギー障壁を下げ、成膜メカニズムに影響を与える。
3.用途と利点
CVD法で製造されたグラフェンは、欠陥が少なく均一性が高いため、高性能エレクトロニクスやセンサーへの応用で高く評価されている。この方法は大面積のグラフェンを製造できるため、拡張性が不可欠な産業用途に特に適している。
4.他の方法との比較
