그래핀을 박리하는 방법에는 여러 가지가 있으며, 각 방법마다 고유한 특성과 용도가 있습니다. 이러한 방법에는 액상 박리, SiC의 제어 승화, 화학 기상 증착(CVD), 기계적 박리 등이 있습니다.
액상 각질 제거 은 벌크 흑연에서 생성된 그래핀 플레이크를 안정화하기 위해 적절한 표면 장력을 가진 용매를 사용합니다. 이 공정은 일반적으로 n-메틸-2-피롤리돈(NMP)과 같은 비수용성 용매 또는 계면활성제가 첨가된 수용액을 사용합니다. 각질 제거를 위한 에너지는 처음에는 초음파 혼 초음파 처리로 제공되지만, 점점 더 높은 전단력이 사용되고 있습니다. 일반적으로 수율이 낮기 때문에 단층 및 소수층 그래핀 플레이크를 분리하기 위해 원심분리를 사용해야 합니다.
SiC의 제어된 승화 는 전자 산업에서 에피택셜 그래핀을 생산하기 위해 주로 사용되는 방법입니다. 이 공정은 전자빔 또는 저항 가열을 사용하여 초고진공에서 SiC 기판을 열분해하는 과정을 포함합니다. 실리콘 탈착 후 표면의 과도한 탄소가 재배열되어 육각형 격자를 형성합니다. 그러나 이 방법은 비용이 많이 들고 대규모 생산에는 상당한 양의 실리콘이 필요합니다.
화학 기상 증착(CVD) 는 성장 기판과 탄화수소 가스 공급원을 사용하는 다목적 방법입니다. 니켈과 같은 고탄소 용해성 금속에서 탄소 확산 및 분리를 통해 또는 구리와 같은 저탄소 용해성 금속에서 표면 흡착을 통해 달성할 수 있습니다. CVD는 특히 대면적의 단층 그래핀을 고품질로 생산하는 데 유망하며 상대적으로 저렴합니다.
기계적 박리는 김과 노보셀로프가 시연하여 유명해진 방법으로, 접착 테이프를 사용하여 흑연에서 그래핀 층을 벗겨내는 것입니다. 이 방법은 확장성이 제한적이고 박리된 층의 수를 제어할 수 없기 때문에 주로 기초 연구 및 연구에 사용됩니다.
이러한 각 방법에는 장단점이 있으며, 결함을 최소화하면서 대면적의 고품질 그래핀이 필요한 경우와 같이 애플리케이션의 특정 요구 사항에 따라 방법 선택이 달라집니다.
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