Dissertação
Mechanical behaviour under thermal loading of metallic films used as catalysts for graphene growth under CVD EVALUATED
Com o maior foco na miniaturização da tecnologia hoje em dia, nanotecnologia e em particular materiais 2D como o grafeno têm recebido considerável atenção em tempos recentes. A técnica mais utilizada para a sua produção é o CVD, ou chemical vapour deposition, usando um filme fino metálico como catalisador para o crescimento. Têm sido feitas tentativas de realizar este processo com filmes de cobre cada vez mais finos e reduzir custos de material, mas as altas temperaturas necessárias para o processo causam instabilidades no filme que comprometem a sua integridade e impedem o crescimento do grafeno. As tensões a que o filme está submetido durante o processo podem causar instabilidades. Nesse sentido, foi desenvolvido um modelo usando o método dos elementos finitos com o software Abaqus, quer em 2D quer em 3D, em que filmes com diferentes espessuras são submetidos a um ciclo térmico que simule o processo de CVD, permitindo estudar o seu comportamento mecânico. Os resultados mostram que a variação da espessura do filme tem um impacto limitado nos valores observados para as tensões. A deformação plástica residual é normalmente baixa para os casos que foram estudados (≈ 0,2%), mas a possibilidade existe de que esse facto não possa ser negligenciado, no que toca ao crescimento do filme de grafeno. Foi ainda feita uma comparação com o molibdénio que mostra que existem comportamentos similares nos dois casos, em particular quando se introduz o conceito de temperatura homóloga. Os resultados da análise 3D confirmaram as conclusões do estudo bidimensional.
dezembro 2, 2019, 11:30
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Augusto Manuel Moura Moita de Deus
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar
ORIENTADOR
Paulo Jorge Matos Fernandes Martins Ferreira
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Catedrático
