Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá tác động bức xạ proton 500 keV lên graphene hai lớp trên SiC bằng việc sử dụng mã SRIM, một phương pháp mô phỏng Monte Carlo cho việc dừng và khoảng cách của ion trong vật chất
Tóm tắt
Graphene đang trải qua thời kỳ hoàng kim trong thế giới công nghệ nano. Mặc dù nó đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực rất phức tạp, graphene lại là một vật liệu hai chiều đơn giản, được hình thành chỉ từ các nguyên tử carbon theo hình dạng tổ ong trên một vật liệu khác. Lớp đơn graphene thường được hỗ trợ bởi một nền SiC được biết đến. SiC là một vật liệu quý giá cho cả nghiên cứu điện tử và hạt nhân do tính năng che chắn và dẫn điện tuyệt vời. Chúng tôi đã mô phỏng tác động của bức xạ proton 500 keV lên graphene hai lớp trên SiC bằng mã SRIM trong bài báo này. SRIM là một mã rất chi tiết có khả năng mô hình hóa từ các vật liệu rất dày đến các cấu trúc đơn lớp. Mã này dựa trên việc gửi các ion với năng lượng cụ thể đến một vật liệu mục tiêu. Chúng tôi đã trình bày những thiệt hại và sự dịch chuyển do proton 500 keV gây ra cho mục tiêu graphene hai lớp/SiC dưới góc nhìn của công nghệ hứa hẹn trong lĩnh vực không gian và tế bào năng lượng mặt trời.
Từ khóa
#Graphene #bức xạ proton #SiC #mô phỏng Monte Carlo #SRIMTài liệu tham khảo
Novoselov KS, Geim AK, Morozov SV, Jiang D, Zhang Y, Dubonos SV, Grigorieva IV, Firsov AA (2004) Electric field effect in atomically thin carbon films. Science 36(5696):666–669
Geim AK, Novoselov KS (2007) The rise of graphene. Nat Mater 6:183–191
Basu S, Bhattocharyya P (2012) Recent developments on graphene oxide based solid state gas sensors. Sens Actuators B 173:1–21
Cruz R, Alfredo D, Tanaka P, Mendes A (2012) Reduced graphene oxide films as transparent counter-electrodes for dye-sensitized solar cells. Sol Energy 86:716–724
Liu H, Chen B, Li X, Lub C, Ding Y, Lu B (2012) Fabrication of patterned graphene FETs array. 18th International vacuum congress IVC-18. Physics Procedia 32:229–234
Liao L, Duan X (2010) Graphene–dielectric integration for graphene transistors. Mater Sci Eng R 70:354–370
Park Y, Gupta D, Lee C, Hong Y (2012) Role of tunneling layer in graphene oxide based organic nonvolatile memory transistors. Org Electron 13:2887–2892
Korkut T, Korkut H (2013) FLUKA simulations of DPA in 6H–SiC reactor blanket material induced by different radiation fields frequently mentioned in literature. J Fusion Energ 32:66–70
Mattausch A, Pankratov O (2007) Ab initio study of graphene on SiC. Phys Rev Lett 99(076802):1–4
Sellin PJ (2003) Recent advances in compound semiconductor radiation detectors. Nucl Instrum Methods A 513(1–2,1):332–339
Akbay A, Korkut H, Ejderha K, Korkut T, Türüt A (2011) Responses of Pt/n–InP Schottky diode to electron irradiation in different temperature conditions. J Radioanal Nucl Chem 289(1):145–148
Syzranov SV, Fistu MV, Efetov KB (2008) Effect of radiation on transport in graphene. Phys Rev B 78(045407):1–20
Lehtinen O, Kotakoski J, Krasheninnikov AV, Tolvanen A, Nordlund K, Keinonen J (2010) Effects of ion bombardment on a two-dimensional target. Atomistic simulations of graphene irradiation. Phys Rev B 81(153401):1–4
Mathew S, Chan TK, Zhan D, Gopinadhan K, Barman A-R, Breese MBH, Dhar S, Shen ZX, Venkatesan T, Thong JTL (2011) The effect of layer number and substrate on the stability of graphene under MeV proton beam irradiation. Carbon 49:1720–1726
Ilyin AM, Daineko EA, Beall GW (2009) Computer simulation and study of radiation defects in graphene. Phys E 42:67–69
Gómez-Guzmán JM, Gómez-Morilla I, Enamorado-Báez SM, Moreno Suárez AI, Pinto-Gómez AR (2012) First-order ion-optics calculations for an Accelerator Mass Spectrometry system using SRIM and S3M. Nucl Instrum Methods B 281:30–36
Prével B, Benoit JM, Bardotti L, Mélinon P, Mayumi Sato A, Ouerghi A, Lucot D, Bourhis E, Gierak J (2012) Local ion irradiation of thin graphene films grown on SiC substrates. Microelectron Eng 98:206–209
http://www.srim.org
Ziegler JF (2004) Proceedings of the sixteenth international conference on ion beam analysis, cover image, SRIM-2003. Nucl Instrum Methods B 219–220:1027–1036
Ziegler JF, Ziegler MD, Biersack JP (2010) RIM—the stopping and range of ions in matter. 19th International conference on ion beam analysis cover image. Nucl Instrum Methods B 268(11–12):1818–1823
Kinchin GH, Pease RS (1955) The displacement of atoms in solids by radiation. Rep Prog Phys 18:1–51
Sigmund P (1969) Rad Eff 1:15
Norgett MJ, Robinson MT, Torrens IM (1974) A proposed method of calculating displacement dose rates. Nucl Eng Des 33:50–54
Pujals DC, Corrales YA, Baldassarre F (2011) Calculation of the number of atoms displaced during the irradiation of monolayer graphene. J Radioanal Nucl Chem 289(1):167–172
Compagnini G, Giannazzo F, Sonde S, Raineri V, Rimini E (2009) Ion irradiation and defect formation in single layer graphene. Carbon 47:3201–3207
Evseev IG, Schelin HR, Paschuk SA, Milhoretto E, Setti JAP, Yevseyeva O, de Assis JT, Hormaza JM, Diaz KS, Lopes RT (2010) Comparison of SRIM, MCNPX and GEANT simulations with experimental data for thick Al absorbers. Appl Radiat Isot 68:948–950
Filliatre ÃP, Jammes C, Geslot B (2010) Stopping power of fission fragments of 252Cf in argon: a comparison between experiments and simulation with the SRIM code. Nucl Instrum Methods A 618:294–297