Las técnicas de transferencia de grafeno implican métodos para trasladar el grafeno desde su sustrato de crecimiento a un sustrato de destino para diversas aplicaciones. El método más común y eficaz consiste en utilizar un polímero de soporte, como el poli(metacrilato de metilo) (PMMA), para facilitar la transferencia sin dañar el grafeno. Este proceso comienza recubriendo el grafeno con PMMA, grabando el sustrato original y transfiriendo el grafeno recubierto de PMMA al nuevo sustrato. Se han probado otros polímeros de soporte, como la cinta de liberación térmica y el PDMS, pero el PMMA ha demostrado ser el más eficaz por su capacidad para minimizar los daños durante la transferencia.
Otro método es el crecimiento directo del grafeno sobre sustratos no metálicos, preferible para evitar el proceso de transferencia. Este método requiere altas temperaturas, catálisis asistida por metales o CVD mejorado por plasma para compensar la menor actividad catalítica de las superficies no metálicas. Aunque la calidad del grafeno producido de esta forma no es tan alta y los mecanismos de los grupos reactivos en las superficies no metálicas no se comprenden del todo, el crecimiento directo sigue siendo un objetivo deseable por su potencial para eliminar la necesidad de transferencia.
La hibridación con otros materiales 2D, como películas de h-BN o heteroestructuras de WS2-grafeno, también ofrece un método para mejorar las propiedades y aplicaciones del grafeno. Estos híbridos pueden crearse por transferencia capa a capa o por crecimiento directo, siendo este último más escalable y menos propenso a la contaminación.
En el ámbito industrial, el método más eficaz para sintetizar películas uniformes de grafeno de gran superficie es la deposición química en fase vapor (CVD) de metano sobre una lámina de cobre. Este método permite la producción a gran escala y puede optimizarse para obtener un mayor rendimiento mediante técnicas como los procesos lote a lote (B2B) o rollo a rollo (R2R).
Para las aplicaciones que requieren grafeno sobre sustratos no metálicos, el proceso de transferencia suele consistir en recubrir el grafeno con PMMA, grabar el sustrato metálico, limpiar la película de grafeno/PMMA con agua desionizada y transferirla al sustrato de destino. Posteriormente, el PMMA se retira con acetona, dejando una película de grafeno limpia sobre el sustrato deseado.
En general, la elección de la técnica de transferencia depende de los requisitos específicos de la aplicación, con consideraciones para minimizar los daños, mantener la limpieza y garantizar la rentabilidad y la escalabilidad.
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