Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khả năng phát triển graphene bằng phương pháp thăng hoa không gian kín
Tóm tắt
Các lớp film carbon trên nền Si/SiO2 được chế tạo bằng phương pháp thăng hoa không gian kín đã được chỉnh sửa ở áp suất khí quyển. Tính chất của lớp film đã được xác định bằng phương pháp vi phân Raman và quang phổ electron tia X cũng như phương pháp ellipsometry đơn sắc. Các phép đo ellipsometry đã chỉ ra sự gia tăng độ dày của lớp film silicon oxide trong quá trình chế tạo. Quang phổ khảo sát XPS của các mẫu đã chuẩn bị cho thấy các nguyên tố chính trong vùng gần bề mặt là carbon, silicon và oxygen. Các quang phổ quét hẹp trong các vùng C1s, Si2p, O1s cho thấy silicon và oxygen chủ yếu ở dạng oxide SiOx (x ≈ 2), trong khi thành phần chính của quang phổ C1s ở 284.4 eV đến từ pha carbon sp2-hybridized. Các quang phổ vi phân Raman đã xác nhận sự hình thành của các lớp film graphene với số lượng lớp phụ thuộc vào khoảng cách giữa nguồn graphite và bề mặt.
Từ khóa
#thăng hoa không gian kín #graphene #quang phổ electron tia X #vi phân Raman #ellipsometryTài liệu tham khảo
Castro Neto AH, Guinea F, Peres NMR, Novoselov KS, Geim AK: The electronic properties of graphene. Rev Mod Phys 2009, 81(1):109–162. 10.1103/RevModPhys.81.109
Grayfer ED, Makotchenko VG, Nazarov AS, Kim S-J, Fedorov VE: Graphene: chemical approaches to the synthesis and modification. Russ Chem Rev 2011, 80(8):751–770. 10.1070/RC2011v080n08ABEH004181
Bonaccorso F, Lombardo A, Hasan T, Sun Z, Colombo L, Ferrari AC: Production and processing of graphene and 2d crystals. Mater Today 2012, 15(12):564–589. 10.1016/S1369-7021(13)70014-2
Rao CNR, Sood AK, Voggu R, Subrahmanyam KS: Some novel attributes of graphene. J Phys Chem Lett 2010, 1(2):572–580. 10.1021/jz9004174
Nicoll FH: The use of close spacing in chemical-transport systems for growing epitaxial layers of semiconductors. J Electrochem Soc 1963, 110(11):1165–1167. 10.1149/1.2425614
Kiriya D, Zheng M, Kapadia R, Zhang J, Hettick M, Yu Z, Takei K, Wang H-HH, Lobaccaro P, Javey A: Morphological and spatial control of InP growth using closed-space sublimation. J Appl Phys 2012, 112(12):123102–1-123102–6.
Ferrari AC, Meyer JC, Scardaci V, Casiraghi C, Lazzeri M, Mauri F, Piscanec S, Jiang D, Novoselov KS, Roth S, Geim AK: Raman spectrum of graphene and graphene layers. Phys Rev Lett 2006, 97(18):187401–1-18740–4.
Sopinskyy MV, Shepeliavyi PE, Stronski AV, Venger EF: Ellipsometry and AFM study of post-deposition transformations in vacuum-evaporated As-S-Se films. J Optoelectron Adv Mater 2005, 7(5):2255–2266.
Yoon D, Moon H, Cheong H, Choi JS, Choi JA, Park BH: Variations in the Raman spectrum as a function of the number of graphene layers. J Korean Phys Soc 2009, 55(3):1299–1303.
Nagashio K, Nishimura T, Kita K, Toriumi A: Mobility variations in mono- and multi-layer graphene films. Appl Phys Express 2009, 2(2):025003–1-025003–3.
Wang K, Tai G, Wong KH, Lau SP, Guo W: Ni induced few-layer graphene growth at low temperature by pulsed laser deposition. AIP Adv 2011, 1(2):022141–1-022141–9.
Wang YY, Ni ZH, Yu T, Shen ZX, Wang HM, Wu YH, Chen W, Wee ATS: Raman studies of monolayer graphene: the substrate effect. J Phys Chem C 2008, 112(29):10637–10640. 10.1021/jp8008404
Ren PG, Yan DX, Ji X, Chen T, Li ZM: Temperature dependence of graphene oxide reduced by hydrazine hydrate. Nanotechnology 2011, 22: 055705–1-055705–8.
Werner H, Schedel-Niedrig T, Wohlers M, Herein D, Herzog B, Schlögl R, Keil M, Bradshaw AM, Kirschner J: Reaction of molecular oxygen with C60: spectroscopic studies. J Chem Soc Faraday Trans 1994, 90(3):403–409. 10.1039/ft9949000403
Kalita G, Adhikari S, Aryal HR, Umeno M, Afre R, Soga T, Sharon M: Fullerene (C60) decoration in oxygen plasma treated multiwalled carbon nanotubes for photovoltaic application. Appl Phys Lett 2008, 92(6):063508–1-063508–3.
Borghesi A, Guizzetti G: Graphite (C). In Handbook of Optical Constants of Solids, vol. II. Edited by: Palik ED. San Diego: Academic; 1991:449–460.
Albrektsen O, Eriksen RL, Novikov SM, Schall D, Karl M, Bozhevolnyi SI, Simonsen AC: High resolution imaging of few-layer graphene. J Appl Phys 2012, 111(6):064305–1-064305–8.
Kravets VG, Grigorenko AN, Nair RR, Blake P, Anissimova S, Novoselov KS, Geim AK: Spectroscopic ellipsometry of graphene and an exciton-shifted van Hove peak in absorption. Phys Rev 2010, B81(15):155413–1-155413–6.
Weber JW, Calado VE, van de Sanden MCM: Optical constants of graphene measured by spectroscopic ellipsometry. Appl Phys Lett 2010, 97(9):091904–1-091904–3.
Miyajima Y, Henley SJ, Adamopoulos G, Stolojan V, Garcia-Caurel E, Drévillon B, Shannon JM, Silva SRP: Pulsed laser deposited tetrahedral amorphous carbon with high sp3 fractions and low optical bandgaps. J Appl Phys 2009, 105(7):073521–1-073521–8.
Grigonis A, Rutkuniene Z, Medvid A, Onufrijevs P, Babonas J: Modification of amorphous a-C:H films by laser irradiation. Lithuanian J Phys 2007, 47(3):343–350. 10.3952/lithjphys.47321
Evtukh AA, Klyui MI, Krushins’ka LA, Kurapov YA, Litovchenko VG, Luk’yanov AM, Movchan BO, Semenenko MO: Emission properties of structured carbon films. Ukr J Phys 2008, 53(2):177–184.
Marsh H: Introduction to Carbon Science. London: Butterworths; 1989.
Nan HY, Ni ZH, Wang J, Zafar Z, Shi ZX, Wang YY: The thermal stability of graphene in air investigated by Raman spectroscopy. J Raman Spectr 2013, 44(7):1018–1021. 10.1002/jrs.4312