Acronyme

Année

Laboratoire

Collaboration(s)

Budget

Durée

InSiGraph

2012

LEDNA

SOLEIL, LPS, LISO

45 k€

2 ans

Titre

Etudes In-Situ de la croissance de Graphène

Porteur

Date de démarrage

Mai 2012

Présentation du projet

Le graphène est porteur d’applications industrielles en raison de ses propriétés exceptionnelles (propriétés de transport, optiques…). L’élaboration de matériaux ou dispositifs à base de graphène en vue de leur mise sur le marché requiert une fiabilité en termes de robustesse et de reproductibilité. Or les propriétés du graphène sont étroitement liées aux procédés de synthèse mis en œuvre et aux différents modes de croissance.

Le projet InSiGraph vise à comprendre les mécanismes de croissance du graphène via l’étude de son évolution morphologique, dimensionnelle et structurale directement pendant sa formation. Un dispositif dédié à ces expériences in situ sera développé pour des analyses en incidence rasante des nano-objets en cours de formation, à des températures pouvant atteindre plus de 1000 °C et à des pressions proches de la pression atmosphérique. La croissance du graphène sera réalisée par CVD sur métal, en particulier Ni et Co, à partir d’hydrocarbures gazeux ou liquides.

Résultats

Le projet a débuté par la mise au point, l’optimisation et la maitrise de la synthèse de graphène ex situ. La synthèse de graphène a été réalisée par CVD à basse température et à pression atmosphérique sur substrats de cobalt. Les films de graphène ont été caractérisés par RAMAN, MEB, MET afin de déterminer le taux de recouvrement du cobalt par le graphène, le nombre de couches de graphène ainsi que leur structure et la taille des ilots de graphène diffractant.

En parallèle, le dispositif pour l’étude de la croissance in situ a été conçu et réalisé. La construction de ce dispositif est en cours de finalisation et les premiers tests sont prévus pour la fin de l’année 2014.

Le CoPil de NanoSaclay a validé une demande de prolongation du projet d’un an afin de terminer le montage du dispositif et permettre les premières expériences d’étude de synthèse in situ.

Publication(s)

En cours (synthèse et caractérisation du graphène)