Dissertação

Optimization of Graphene Deposition Conditions by Chemical Vapour Deposition: Impact of Temperature EVALUATED

O objectivo principal neste trabalho é implementar um sistema para crescer, extrair, caracterizar e implementar o grapheno sintetizado na máquina de deposição química em fase vapor (CVD) Aixtron Black Magic 2". Diferentes substratos foram testados: folha de cobre (0.025mm de espessura) e um filme fino de cobre (50nm de espessura numa superfície de silicio <1,0,0>). Também diferentes condições experimentais (temperatura do processo, fluxo de gases, pressão, rampas de aquecimento e duração do crescimento) para sintetizar grafeno foram optimizadas, obtendo uma cobertura de 100% numa folha de cobre de 10cm2. A qualidade do grafeno produzido neste trabalho foi verificada pela caracterização de espectroscopia Raman através dos rácios dos picos de intensidade D/G e 2D/G. O pico D 1348.56+/-7.31cm-1 valor expectado 1340-1350cm-1, o pico G 1587.51+/-5.99cm-1 valor expectado 1580-1584cm-1 e o pico 2D 2680.48+/-8.00cm-1 valor expectado 2680-2700cm-1 foram obtidos para o centroide dos picos de grafeno extraídos. O rácio D/G de 0.40+/-0.24 e o 2D/G de 2.72+/-0.99. Os passos para extrair o grafeno da folha de cobre foram optimizados para o processo demorar apenas 10 horas. A mobilidade eléctrica foi medida usando um FET com a gate electrolítica (EGFET) com um canal de grafeno de dimensões W/L=3. Curvas de transferência (condutividade vs. tensão na gate S vs. Vg) foram ajustados usando o modelo do scattering ressonante de uma carga devido ao forte potencial de curto alcance causado pelas impurezas. A mobilidade eléctrica dos nossos dispositivos foi calculada e obtidos valores entre 133.24-1757.32(cm2V-1s-1), valores comuns para este tipo de dispositivo.
Grafeno, Espectroscopia Raman, EGFET, Caracterização

Novembro 13, 2017, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Susana Isabel Pinheiro Cardoso de Freitas

Departamento de Física (DF)

Professor Associado

ORIENTADOR

João Pedro dos Santos Hall Agorreta de Alpuim

INL - International Iberian Nanotechnology Laboratory

Investigador Principal