Study of graphene layer growth on dielectric substrate in microwave plasma torch at atmospheric pressure
| Název česky | Studium růstu grafénových vrstvev na dielektrickém substrátu v mikrovlnném pochodňovém výboji za atmosférického tlaku |
|---|---|
| Autoři | |
| Rok publikování | 2020 |
| Druh | Článek v odborném periodiku |
| Časopis / Zdroj | Diamond and Related Materials |
| Fakulta / Pracoviště MU | |
| Citace | |
| www | Web vydavatele |
| Doi | http://dx.doi.org/10.1016/j.diamond.2020.107798 |
| Klíčová slova | Graphene; Microwave plasma; Ethanol; Dielectric substrate |
| Přiložené soubory | |
| Popis | Počáteční fáze nanášení grafenové vrstvy na substrát oxidu křemičitého rozkladem ethanolu v dvoukanálovém mikrovlnném plazmovém hořáku za atmosférického tlaku byl studován v závislosti na průtoku prekurzoru a dodávané mikrovlnné energii. V závislosti na průtoku ethanolu a teplotě substrátu lze přímo na dielektrickém substrátu připravit vodorovně nebo svisle uspořádané grafenové nanosheety s různou hustotou. V režimu s vysokým mikrovlnným výkonem nad 400 W byla na substrát nanesena směs amorfních uhlíkových částic a grafenových listů. Připravené vrstvy byly analyzovány skenovací elektronovou mikroskopií (SEM), Ramanovou spektroskopií a rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS). Diagnostika mikrovlnné plazmy byla prováděna pomocí optické emisní spektroskopie (OES). Analýza vzorku ukázala rostoucí hustotu horizontálně uspořádaných uhlíkových nanosheet se zvyšující se průtokovou rychlostí ethanolu a jejich delaminaci a přechod na svisle zarovnané grafenové desky se zvyšující se teplotou substrátu. Ramanova spektroskopická analýza vrstev ukázala přítomnost píku D (1345 cm (-1)), G (1585 cm (-1)) a 2D (2685 cm (-1)) s poměrem 2D / G 1,59 a plnou šířkou při poloviční maximum (FWHM) 2D píku bylo 42 cm (-1), což odpovídá několika vrstvové grafenové struktuře. V případě ukládání amorfních nanočástic byl v Ramanově spektru pozorován D * pík při 1210 cm (-1) a D ** při 1500 zdán-1 s poměrem D / G 1,19 a Cls XPS spektra uhlíku obsahovala 20,4%. lázeňské uhlíkové fáze ve srovnání s 8,3 at.% v případě vrstvy nanočástic grafenu. Vysoký poměr D / G, až 3,5, a nízkointenzivní 2D pás byl charakteristický pro svisle zarovnané vrstvy nanočástic grafenu. Možnost ovlivnit hustotu a velikost grafenových nanosheetů na substrátu představuje slibnou alternativu pro budoucí depozici grafenu na libovolném substrátu. |
| Související projekty: |