Научный журнал
Научное обозрение. Физико-математические науки

СИНТЕЗ МНОГОСЛОЙНОГО ГРАФЕНА МЕТОДОМ ГАЗОФАЗНОГО ОСАЖДЕНИЯ НА МЕДИ

Костогруд И.А. 1 Замчий А.О. 1 Баранов Е.А. 1 Калюжный Н.А. 1 Смовж Д.В. 1
1 Федеральное бюджетное учреждение науки институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Проведены эксперименты по синтезу графена методом химического осаждения из газовой фазы, при атмосферном давлении на медных подложках. В роли газа прекурсора использовался метан, в качестве подложек использовалась медная фольга толщиной 30 мкм. Эксперименты проведены при различных температурах (970–1010 °С), составах газовой смеси (Ar/He+H2+CH4), временах экспозиции (5–30 мин), скоростях охлаждения образцов. Анализ синтезированных пленок проведен методом спектроскопии комбинационного рассеяния (КР). Обнаружено, что параметры охлаждения существенно влияют на полученные пленки. Показано, что при синтезе с низкой концентрацией метана (~ 1 %) получаются наименее дефектные графеновые пленки. В экспериментах получены образцы многослойного графена, наименьшее количество слоев (2–5) достигается при температуре реактора 1000 °С, газовой смеси (Ar:H2:CH4=100:3:10 н.см3/мин), времени экспозиции 30 минут и быстром остывании в этой же газовой смеси. Наилучшее качество (отношение D/G линий) достигается при температуре реактора 980 °С, газовой смеси (Ar/Н2/CH4 = 100/5/1 н. см3/мин), времени экспозиции 30 минут и быстрой закалке.
SYNTHESIS OF FEW-LAYER GRAPHENE BY CHEMICAL VAPOR DEPOSITION ON COPPER FOIL

Kostogrud Y.A. 1 Zamchiy A.O. 1 Baranov E.A. 1 Kalyugniy N.A. 1 Smovzh D.V. 1
1 Institute of thermophysics SB RAS

Abstract:
Graphene was synthesized by chemical vapor deposition at atmospheric pressure on copper substrates. Methane gas was used as carbon source, as substrates used copper foil thickness of 30 microns. The experiments were performed at different temperatures (970–1010 °C), gas mixture (Ar / He + H2 + CH4), exposure times (5-30 min.), cooling rates of the samples. The synthesized films were analyzed with Raman spectroscopy (RS). It was found that the cooling parameters significantly affect the resulting films. It is shown that the synthesis with a low concentration of methane (~ 1 % ) are obtained by the least defective graphene films. In the experiments were synthesized few-layer graphene. Least layers ( 2-5) were observed at a reactor temperature 1000 °C, the gas mixture (Ar: H2: CH4 = 100:3:10 sccm), exposure time 30 min and rapid cooling. The best quality Graphene structures (the ratio D / G lines ) were observed at a reactor temperature 980 ° C, the gas mixture (Ar/Н2/CH4 = 100/5/1 sccm ), exposure time 30 minutes and fast cooling in the same gas mixture.

Keywords:

Библиографическая ссылка

Костогруд И.А., Замчий А.О., Баранов Е.А., Калюжный Н.А., Смовж Д.В. СИНТЕЗ МНОГОСЛОЙНОГО ГРАФЕНА МЕТОДОМ ГАЗОФАЗНОГО ОСАЖДЕНИЯ НА МЕДИ // Научное обозрение. Физико-математические науки. – 2014. – № 1. – С. 54-55;
URL: http://physics.science-review.ru/ru/article/view?id=76 (дата обращения: 17.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252