北京時間03月20日消息，中國觸摸屏網訊，美國加州理工學院（California Institute of Technology，簡稱Caltech）的研究人員開發(fā)出了室溫下只需5分鐘就能在銅（Cu）箔上形成幾cm見方高品質石墨烯的技術，并在學術雜志“Nature Communications”上發(fā)表了論文。這項技術可能會給太陽能電池、顯示器的的透明電極、燃料電池的氫離子滲透膜、高品質隔離膜以及柔性電子整體帶來很大的影響。

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       此前主要有兩種方法可以獲得高品質的石墨烯。一種是將膠帶貼在石墨上再揭下來，從而將石墨烯剝下來的“機械剝離法”。不過，這種方法難以實現量產，所獲得的石墨烯尺寸較小，直徑還不到1mm。

       另一種方法是化學氣相沉積（CVD）法，具體是將銅箔加熱至1000℃左右，向其中加入甲烷（CH4）等碳源后形成石墨烯。這種方法雖然能夠獲得直徑在1cm左右的高品質石墨烯，但需要高溫且復雜的工藝，而且需要花費約10個小時。

       此次的技術是CVD法的一種，工藝溫度為室溫，而且只需約5分鐘就能形成幾cm見方的高品質石墨烯。具體方法是首先用氫等離子體來清潔銅箔的表面。然后，向其中加入碳源。

       由此獲得的石墨烯面積大、而且缺陷非常少，其載流子遷移率在合成制作的石墨烯中屬于最高水平。

       此次技術能夠獲得高品質石墨烯的理由主要有三個。第一個理由是由氫等離子體將銅箔上的氧化銅還原并去除掉。據Caltech科研人員（Staff Scientist）David Boyd介紹，因實驗差錯在過度加熱的銅箔上形成了高品質的石墨烯，由此才發(fā)現了此次的工藝。

       第二個理由是氫等離子體與CVD真空腔內殘留的氮氣發(fā)生反應，形成了化學活性較高的分子——氰自由基（Cyano Radical），可以徹底地清潔銅箔。

       第三個理由是由于采用室溫工藝，銅箔沒有出現膨脹收縮。如果是采用高溫工藝的CVD法，在降溫過程中，銅箔以及配備銅箔的基板無可避免地會出現收縮。此時，好不容易形成的高品質石墨烯也會出現缺陷。一直采用室溫的話，就不會出現這些問題。