به گزارش روز دوشنبه گروه علمی >>ایرنا از ستاد ویژه فناوری نانو، گرافن CVD (Chemical Vapor Deposition) به دلیل ویژگی‌های خاص خود در ساخت مواد الکترونیکی و کاربردهای صنعتی، به سرعت در حال تبدیل شدن به یکی از مواد اصلی در فناوری‌های نوین است. این ماده با ویژگی‌هایی چون قابلیت تنظیم شکاف باند (bandgap) و مقاومت مکانیکی بالا، در تولید کامپوزیت‌های ساختاری، پوشش‌های الکترومغناطیسی (EMI) و الکترودهای ذخیره انرژی به کار می‌رود.
یکی از عوامل کلیدی رشد بازار گرافن CVD، انتقال از تحقیق و توسعه (R&D) به تولید انبوه است که به‌ویژه در بخش‌هایی مانند الکترونیک انعطاف‌پذیر و ذخیره انرژی مشاهده می‌شود. صفحات چندلایه گرافن فرصتی برای حجم‌های تولید بالا فراهم کرده و در حالی که فیلم‌های تک‌لایه در بازارهای خاص با سودآوری بلندمدت خود نقش دارند، انتظار می‌رود که شرکت‌هایی که در زمینه مقیاس‌پذیری، رشد بدون انتقال و متالوژی عیب‌سنجی (defect metrology) تسلط دارند، به سلطه‌گران این بازار تبدیل شوند.
گرافن CVD چندلایه با توانایی تنظیم شکاف باند و استحکام مکانیکی بالا، به گزینه‌ای ترجیحی برای تولید کامپوزیت‌های ساختاری، پوشش‌های محافظ الکترومغناطیسی و الکترودهای ذخیره انرژی تبدیل شده است. سازندگان خودرو و هوافضا از صفحات چندلایه برای کاهش وزن و حفظ عملکرد تصادف در پانل‌های فیبر کربنی استفاده می‌کنند که موجب سفارشات انبوه در این بخش می‌شود. همچنین، سازندگان باتری با پوشاندن فویل‌های مسی با لایه‌های گرافنی، هدایت الکترودها را افزایش داده و عمر چرخه باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی (EV) را افزایش می‌دهد.
از سوی دیگر، گرافن تک‌لایه با قابلیت انتقال بسیار بالا، در ساخت ترانزیستورهای RF نسل بعد، الکترودهای OLED انعطاف‌پذیر و استانداردهای مقاومت هال کوانتومی استفاده می‌شود. این ماده همچنین به‌طور گسترده در نمایشگرهای شفاف به‌جای اکسید قلع ایندیوم (ITO) برای کاهش وابستگی به منابع مواد حیاتی به کار می‌رود. با این حال، تولید گرافن تک‌لایه همچنان با چالش‌هایی در بازدهی تولید مواجه است.
گرافن CVD با ساختار لایه‌نازک خود، نیاز به مواد هادی و مقاوم در برابر تغییر شکل را در دستگاه‌های قابل انعطاف مانند تلفن‌های تاشو و لباس‌های هوشمند تأمین می‌کند. این ماده در برابر انحراف‌های مکرر مقاوم است و از فلزات اکسیدی و فیلم‌های نانو لوله کربنی عملکرد بهتری دارد.
منطقه آسیا-پاسیفیک با سهم بازار حدود ۷۲ درصد، بزرگ‌ترین بازار گرافن CVD را در اختیار دارد. چین در تولید انبوه صفحات چندلایه گرافن پیشرو است و کره جنوبی بر تولید گرافن تک‌لایه با کیفیت نمایشگر متمرکز شده است. اروپا نیز با استفاده از خطوط آزمایشی تأمین‌شده توسط افق، به تولید گرافن برای صنایع خودروسازی و هوافضا توجه ویژه دارد.
شرکت‌های اصلی تولیدکننده گرافن CVD شامل گرافنیا (Graphenea)، متریال ای‌سی‌اس (ACS MATERIAL)، سیکس‌کربن تکنولوژی (SixCarbon Technology) و جنرال گرافن (General Graphene) هستند. این شرکت‌ها در مجموع حدود ۳۷ درصد از سهم بازار را در اختیار دارند.
با توجه به روندهای رشد پایدار و تقاضای بالا در بخش‌های مختلف فناوری، بازار گرافن CVD با سرعتی چشمگیر در حال توسعه است. این روند رشد می‌تواند تحولی بزرگ در صنایع مختلف از جمله الکترونیک، ذخیره انرژی و حمل‌ونقل ایجاد کند و گرافن را به یکی از مواد اصلی در فناوری‌های آینده تبدیل کند.
>>به گزارش ایرنا، روش رسوب‌دهی شیمیایی از فاز بخار (Chemical Vapor Deposition CVD به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود به عنوان روشی کاربردی در تولید طیف وسیعی از قطعات سرامیکی و نیمه رسانا شناخته می‌شود.
همچنین از این روش برای پوشش‌دهی سطوح مختلف با هدف بهبود مقاومت به خوردگی، سایش اکسیداسیون تنش‌های حرارتی و نیز ارتقای خواص مکانیکی آنها استفاده می‌شود.