Dépôt chimique en phase vapeur : le procédé
Le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est la seule méthode de production de graphène bottom-up utilisée en environnement industriel.
Dans ce procédé, des gaz contenant du carbone, tel que le méthane, sont mis en contact avec une surface métallique à des températures élevées (1000°C) et sous haute pression. La structure en nid d’abeille du graphène se forme ensuite sur le substrat métallique, qui fait office de catalyseur.
Avantages et inconvénients
Bien que la qualité du graphène ainsi produit soit excellente, puisqu’il s’agit essentiellement de graphène monocouche (SLG) avec très peu de groupes fonctionnels ou de défauts, cette méthode de production présente certains inconvénients.
Premièrement, la technologie industrielle actuelle est encore limitée concernant la taille de la surface de graphène et la quantité produite. Deuxièmement, le graphène obtenu doit être transféré de la surface métallique au substrat cible.
Enfin, les méthodes couramment utilisées impliquent des processus de transfert chimique par voie humide pouvant détériorer le produit. De nombreuses recherches sont aujourd’hui consacrées à l’amélioration de ces techniques.
Que retenir du dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ?
Le graphène obtenu par CVD présente de très bonnes propriétés, mais sa taille et sa polyvalence sont limitées. Son intégration dans des applications spécifiques est encore très difficile. Aujourd’hui, cette méthode est principalement utilisée en microélectronique.