تشمل أفضل مصادر الجرافين في المقام الأول غاز الميثان ورقائق النحاس، حيث يعد الميثان مصدر الكربون الأكثر شيوعًا لإنتاج الجرافين، كما أن رقائق النحاس هي الركيزة المفضلة للإنتاج على نطاق واسع عن طريق الترسيب الكيميائي للبخار (CVD).
غاز الميثان كمصدر للكربون:
الميثان (CH4) هو مصدر الكربون الأكثر استخدامًا في إنتاج الجرافين. ويفضل استخدامه بسبب توافره والكفاءة التي يمكن أن يوفر بها الكربون لتكوين طبقات الجرافين. وأثناء عملية التفكيك القابل للذوبان بالقنوات CVD، يتحلل الميثان عند درجات حرارة عالية، مما يؤدي إلى إطلاق ذرات الكربون التي تترسب على الركيزة مكونة الجرافين. ويعد دور الميثان حاسمًا لأنه يوفر الكربون اللازم لنمو الجرافين. ومع ذلك، تتطلب هذه العملية أيضًا الهيدروجين الذي يساعد في إزالة الكربون غير المتبلور وتحسين جودة الجرافين. ويُعد التوازن بين الميثان والهيدروجين أمرًا بالغ الأهمية؛ حيث يمكن أن تؤدي النسبة غير الصحيحة إلى تدهور جودة الجرافين بسبب التآكل المفرط من ذرات الهيدروجين.رقائق النحاس في عملية التفكيك القابل للذوبان:
تُعد رقائق النحاس الركيزة المفضلة لإنتاج الجرافين على نطاق واسع عن طريق CVD. وتتضمن هذه الطريقة، التي ابتكرها Li وآخرون في عام 2009، تحلل الميثان على رقائق النحاس لإنتاج أغشية جرافين موحدة بمساحة كبيرة. ويُعد استخدام رقائق النحاس مفيدًا لأنه غير مكلف وسهل التصنيع ويسمح بنمو الجرافين عالي الجودة مع الحد الأدنى من العيوب. كما أن عملية CVD على رقائق النحاس قابلة للتطوير وقد تم اعتمادها للاستخدام الصناعي، وهي قادرة على إنتاج أغشية جرافين ذات طول غير محدود تقريبًا، وهو أمر ضروري لتلبية الطلب المتزايد في مختلف التطبيقات.
اعتبارات أخرى:
