Täname teid Nature.com-i külastamise eest. Teie kasutataval brauseri versioonil on piiratud CSS-i tugi. Parima tulemuse saavutamiseks soovitame teil kasutada brauseri uuemat versiooni (või keelata Internet Exploreris ühilduvusrežiimi). Seni kuvame saiti jätkuva toe tagamiseks ilma stiili ja JavaScriptita.
Nanoskaala grafiitkiled (NGF-id) on vastupidavad nanomaterjalid, mida saab toota katalüütilise keemilise aurustamise teel, kuid küsimusi tekitab nende ülekandmise lihtsus ja see, kuidas pinna morfoloogia mõjutab nende kasutamist järgmise põlvkonna seadmetes. Siin kirjeldame NGF-i kasvu polükristallilise nikkelfooliumi mõlemal küljel (pindala 55 cm2, paksus umbes 100 nm) ja selle polümeerivaba ülekannet (ees ja taga, pindala kuni 6 cm2). Katalüsaatorfooliumi morfoloogia tõttu erinevad need kaks süsinikkilet oma füüsikaliste omaduste ja muude omaduste (näiteks pinnakareduse) poolest. Näitame, et karedama tagaküljega NGF-id sobivad hästi NO2 tuvastamiseks, samas kui siledamad ja juhtivamad NGF-id esiküljel (2000 S/cm, lehe takistus – 50 oomi/m2) võivad olla elujõulised juhid, päikesepatarei kanal või elektrood (kuna see laseb läbi 62% nähtavast valgusest). Üldiselt võivad kirjeldatud kasvu- ja transpordiprotsessid aidata realiseerida NGF-i alternatiivse süsinikmaterjalina tehnoloogilistes rakendustes, kus grafeen ja mikronipaksused grafiitkiled ei sobi.
Grafiit on laialdaselt kasutatav tööstusmaterjal. Märkimisväärselt on grafiidil suhteliselt madal massitihedus ja kõrge tasapinnaline soojus- ja elektrijuhtivus ning see on väga stabiilne karmides termilistes ja keemilistes keskkondades1,2. Helvesteline grafiit on tuntud lähtematerjal grafeeniuuringutes3. Õhukesteks kiledeks töödeldes saab seda kasutada paljudes rakendustes, sealhulgas elektroonikaseadmete, näiteks nutitelefonide, jahutusradiaatoritena4,5,6,7, andurite aktiivse materjalina8,9,10 ja elektromagnetiliste häirete kaitseks11,12 ning äärmusliku ultraviolettkiirguse litograafiakiledena13,14 ja päikesepatareide juhtivate kanalitena15,16. Kõigi nende rakenduste puhul oleks märkimisväärne eelis, kui suuri grafiitkilede (NGF) alasid, mille paksus on nanoskaalas <100 nm, saaks hõlpsalt toota ja transportida.
Grafiitkilesid toodetakse mitmesuguste meetoditega. Ühel juhul kasutati grafeenihelveste saamiseks sissepritsimist ja paisutamist, millele järgnes koorimine10,11,17. Helbed tuleb edasi töödelda vajaliku paksusega kiledeks ja tihedate grafiidilehtede tootmine võtab sageli mitu päeva. Teine lähenemisviis on alustada grafiititatavate tahkete lähteainetega. Tööstuses karboniseeritakse polümeeride lehti (temperatuuril 1000–1500 °C) ja seejärel grafitiseeritakse (temperatuuril 2800–3200 °C), et moodustada hästi struktureeritud kihilisi materjale. Kuigi nende kilede kvaliteet on kõrge, on energiatarve märkimisväärne1,18,19 ja minimaalne paksus on piiratud mõne mikroniga1,18,19,20.
Katalüütiline keemiline aurustamine-sadestamine (CVD) on tuntud meetod grafeeni ja üliõhukeste grafiitkilede (<10 nm) tootmiseks, millel on kõrge struktuuriline kvaliteet ja mõistlikud kulud 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27. Võrreldes grafeeni ja üliõhukeste grafiitkilede kasvuga 28, on NGF-i suure pindalaga kasvatamine ja/või rakendamine CVD abil veelgi vähem uuritud 11, 13, 29, 30, 31, 32, 33.
CVD-meetodil kasvatatud grafeeni- ja grafiidikiled tuleb sageli funktsionaalsetele substraatidele üle kanda34. Need õhukese kile ülekanded hõlmavad kahte peamist meetodit35: (1) söövituseta ülekanne36,37 ja (2) söövituspõhine märgkeemiline ülekanne (substraadile toestatud)14,34,38. Igal meetodil on mõned eelised ja puudused ning see tuleb valida vastavalt kavandatud rakendusele, nagu on kirjeldatud mujal35,39. Katalüütilistele substraatidele kasvatatud grafeeni/grafiidikilede puhul jääb esimeseks valikuks märgkeemiliste protsesside abil ülekanne (millest polümetüülmetakrülaat (PMMA) on kõige sagedamini kasutatav tugikiht)13,30,34,38,40,41,42. You jt. Mainiti, et NGF ülekandeks ei kasutatud polümeeri (proovi suurus ligikaudu 4 cm2)25,43, kuid proovi stabiilsuse ja/või käitlemise kohta ülekande ajal üksikasju ei esitatud; Polümeere kasutavad märgkeemia protsessid koosnevad mitmest etapist, sealhulgas ohverduspolümeerkihi pealekandmisest ja järgnevast eemaldamisest30,38,40,41,42. Sellel protsessil on puudusi: näiteks võivad polümeerijäägid muuta kasvatatud kile omadusi38. Täiendav töötlemine võib eemaldada jääkpolümeeri, kuid need täiendavad etapid suurendavad kile tootmise kulusid ja aega38,40. CVD kasvu ajal sadestub grafeenikiht mitte ainult katalüsaatorfooliumi esiküljele (auruvoolu poole suunatud külg), vaid ka selle tagaküljele. Viimast peetakse aga jääkproduktiks ja seda saab pehme plasmaga kiiresti eemaldada38,41. Selle kile ringlussevõtt aitab saagist maksimeerida, isegi kui selle kvaliteet on madalam kui süsinikkile puhul.
Selles töös kirjeldame CVD-meetodil polükristallilisele nikkelfooliumile kõrge struktuurikvaliteediga NGF-i kahefaasilise kasvu valmistamist vahvli skaalal. Hinnati, kuidas fooliumi esi- ja tagapinna karedus mõjutab NGF-i morfoloogiat ja struktuuri. Samuti demonstreerime kulutõhusat ja keskkonnasõbralikku polümeerivaba NGF-i ülekannet nikkelfooliumi mõlemalt küljelt multifunktsionaalsetele aluspindadele ning näitame, kuidas esi- ja tagakiled sobivad erinevateks rakendusteks.
Järgmistes osades käsitletakse erinevaid grafiidikile paksusi sõltuvalt virnastatud grafeenikihtide arvust: (i) ühekihiline grafeen (SLG, 1 kiht), (ii) vähekihiline grafeen (FLG, < 10 kihti), (iii) mitmekihiline grafeen (MLG, 10–30 kihti) ja (iv) NGF (~300 kihti). Viimane on kõige levinum paksus, väljendatuna pindala protsendina (umbes 97% pindalast 100 µm2 kohta)30. Seetõttu nimetatakse kogu kilet lihtsalt NGF-iks.
Grafeeni ja grafiidi kilede sünteesiks kasutatavatel polükristalliliste nikkelfooliumidel on nende valmistamise ja järgneva töötlemise tulemusel erinev tekstuur. Hiljuti avaldasime uuringu NGF30 kasvuprotsessi optimeerimiseks. Näitame, et protsessiparameetrid, nagu kuumutusaeg ja kambrirõhk kasvufaasis, mängivad kriitilist rolli ühtlase paksusega NGF-ide saamisel. Siin uurisime lähemalt NGF-i kasvu nikkelfooliumi poleeritud esipinnal (FS) ja poleerimata tagapinnal (BS) (joonis 1a). Uuriti kolme tüüpi proovi FS ja BS, mis on loetletud tabelis 1. Visuaalsel vaatlusel on NGF-i ühtlane kasv nikkelfooliumi (NiAG) mõlemal küljel näha Ni-substraadi värvimuutusest iseloomulikust metallilisest hõbehallist matthalliks (joonis 1a); mikroskoopilised mõõtmised kinnitati (joonis 1b, c). Joonisel 1c on näidatud FS-NGF-i tüüpiline Ramani spekter, mida on täheldatud heledas piirkonnas ja mida tähistavad punased, sinised ja oranžid nooled joonisel 1b. Grafiidi G (1683 cm−1) ja 2D (2696 cm−1) iseloomulikud Ramani piigid kinnitavad kõrgkristallilise NGF kasvu (joonis 1c, tabel SI1). Kogu kiles täheldati Ramani spektrite domineerimist intensiivsussuhega (I2D/IG) ~0,3, samas kui Ramani spektreid intensiivsussuhtega (I2D/IG = 0,8) täheldati harva. Defektsete piikide (D = 1350 cm−1) puudumine kogu kiles näitab NGF kasvu kõrget kvaliteeti. Sarnaseid Ramani tulemusi saadi ka BS-NGF proovi puhul (joonis SI1 a ja b, tabel SI1).
NiAG FS- ja BS-NGF võrdlus: (a) Foto tüüpilisest NGF (NiAG) proovist, mis näitab NGF kasvu vahvli skaalal (55 cm2) ja saadud BS- ja FS-Ni fooliumproovid, (b) Optilise mikroskoobiga saadud FS-NGF pildid/Ni, (c) tüüpilised Ramani spektrid, mis on salvestatud paneelil b erinevates positsioonides, (d, f) SEM-pildid erinevatel suurendustel FS-NGF/Ni-l, (e, g) SEM-pildid erinevatel suurendustel. Komplektid BS-NGF/Ni. Sinine nool näitab FLG piirkonda, oranž nool näitab MLG piirkonda (FLG piirkonna lähedal), punane nool näitab NGF piirkonda ja magenta nool näitab volti.
Kuna kasv sõltub algse substraadi paksusest, kristalli suurusest, orientatsioonist ja terade piiridest, on NGF paksuse mõistliku kontrolli saavutamine suurtel aladel endiselt keeruline20,34,44. Selles uuringus kasutati meie varem avaldatud materjali30. See protsess tekitab heleda piirkonna 0,1–3% 100 µm kohta230. Järgmistes osades esitame tulemused mõlema piirkonna tüübi kohta. Suure suurendusega SEM-pildid näitavad mitme heleda kontrastsusega ala olemasolu mõlemal küljel (joonis 1f, g), mis viitab FLG ja MLG piirkondade olemasolule30,45. Seda kinnitasid ka Ramani hajumine (joonis 1c) ja TEM tulemused (käsitletakse hiljem jaotises „FS-NGF: struktuur ja omadused“). FS- ja BS-NGF/Ni proovidel (Ni peal kasvatatud eesmine ja tagumine NGF) täheldatud FLG ja MLG piirkonnad võivad olla kasvanud suurtel Ni(111) teradel, mis moodustusid eelkuumutamise ajal22,30,45. Mõlemal küljel täheldati voltimist (joonis 1b, tähistatud lillade nooltega). Neid volte leidub sageli CVD-kasvatatud grafeeni- ja grafiidikiledes, kuna grafiidi ja nikli substraadi soojuspaisumisteguri erinevus on suur 30,38.
AFM-pilt kinnitas, et FS-NGF proov oli lamedam kui BS-NGF proov (joonis SI1) (joonis SI2). FS-NGF/Ni (joonis SI2c) ja BS-NGF/Ni (joonis SI2d) kareduse ruutkeskmised (RMS) väärtused on vastavalt 82 ja 200 nm (mõõdetuna 20 × 20 μm2 suurusel alal). Suuremat karedust saab mõista nikli (NiAR) fooliumi pinnaanalüüsi põhjal algseisundis (joonis SI3). FS-i ja BS-NiAR-i SEM-pildid on näidatud joonistel SI3a–d, mis näitavad erinevaid pinnamorfoloogiaid: poleeritud FS-Ni fooliumil on nano- ja mikronisuurused sfäärilised osakesed, samas kui poleerimata BS-Ni fooliumil on tootmisredel, millel on suure tugevusega ja langusega osakesed. Lõõmutatud nikkelfooliumi (NiA) madala ja kõrge eraldusvõimega pildid on näidatud joonisel SI3e–h. Nendel joonistel näeme nikkelfooliumi mõlemal küljel mitme mikroni suuruse nikliosakese olemasolu (joonis SI3e–h). Suurtel teradel võib olla Ni(111) pinnaorientatsioon, nagu varem teatatud30,46. Nikkelfooliumi morfoloogias on FS-NiA ja BS-NiA vahel olulisi erinevusi. BS-NGF/Ni suurem karedus tuleneb BS-NiAR poleerimata pinnast, mille pind jääb ka pärast lõõmutamist märkimisväärselt karedaks (joonis SI3). Selline pinna iseloomustus enne kasvuprotsessi võimaldab kontrollida grafeeni ja grafiidikilede karedust. Tuleb märkida, et algne substraat läbis grafeeni kasvu ajal teatava terade ümberkorraldamise, mis vähendas veidi tera suurust ja suurendas mõnevõrra substraadi pinnakaredust võrreldes lõõmutatud fooliumi ja katalüsaatorkilega22.
Substraadi pinna kareduse, kuumtöötlemisaja (terasuuruse)30,47 ja vabanemise kontrolli43 peenhäälestamine aitab vähendada piirkondlikku NGF paksuse ühtlust µm2 ja/või isegi nm2 skaalale (st paksuse kõikumised mõne nanomeetri võrra). Substraadi pinna kareduse kontrollimiseks võib kaaluda selliseid meetodeid nagu saadud nikkelfooliumi elektrolüütiline poleerimine48. Eeltöödeldud nikkelfooliumi saab seejärel kuumutada madalamal temperatuuril (< 900 °C)46 ja aja jooksul (< 5 min), et vältida suurte Ni(111) terade moodustumist (mis on kasulik FLG kasvu jaoks).
SLG ja FLG grafeen ei talu hapete ja vee pindpinevust, mistõttu on märgkeemilise ülekande käigus vaja mehaanilisi tugikihte22,34,38. Erinevalt polümeeril põhineva ühekihilise grafeeni märgkeemilisele ülekandele38 leidsime, et kasvatatud NGF-i mõlemat poolt saab üle kanda ilma polümeertoeta, nagu on näidatud joonisel 2a (lisateavet vt jooniselt SI4a). NGF-i ülekanne antud substraadile algab aluskihi Ni30.49 märgsöövitamisega. Kasvatatud NGF/Ni/NGF proovid asetati üleöö 15 ml 70% HNO3 lahusesse, mis on lahjendatud 600 ml deioniseeritud (DI) veega. Pärast Ni-fooliumi täielikku lahustumist jääb FS-NGF tasaseks ja hõljub vedeliku pinnal, nagu NGF/Ni/NGF proov, samal ajal kui BS-NGF on vees (joonis 2a,b). Seejärel viidi eraldatud NGF ühest värsket deioniseeritud vett sisaldavast keeduklaasist teise keeduklaasi ja eraldatud NGF pesti põhjalikult, korrates seda nõgusas klaasnõus neli kuni kuus korda. Lõpuks asetati FS-NGF ja BS-NGF soovitud substraadile (joonis 2c).
Nikkelfooliumil kasvatatud NGF-i polümeerivaba märgkeemiline ülekandeprotsess: (a) Protsessi vooskeem (lisateavet vt jooniselt SI4), (b) Eraldatud NGF-i digitaalfoto pärast Ni söövitamist (2 proovi), (c) Näide FS – ja BS-NGF ülekanne SiO2/Si substraadile, (d) FS-NGF ülekanne läbipaistmatule polümeersubstraadile, (e) BS-NGF samast proovist kui paneel d (jagatud kaheks osaks), üle kantud kullatud C-paberile ja Nafionile (paindlik läbipaistev substraat, servad tähistatud punaste nurkadega).
Pange tähele, et märgkeemilise ülekande meetodil teostatav SLG ülekanne nõuab kokku 20–24 tundi töötlemisaega 38. Siin demonstreeritud polümeerivaba ülekandetehnikaga (joonis SI4a) lüheneb NGF ülekande kogutöötlemisaeg oluliselt (umbes 15 tundi). Protsess koosneb järgmisest: (1. samm) Valmistage ette söövituslahus ja asetage proov sellesse (~10 minutit), seejärel oodake üleöö Ni söövitamiseks (~7200 minutit), (2. samm) Loputage deioniseeritud veega (3. samm). Hoidke deioniseeritud vees või kandke sihtsubstraadile (20 min). NGF ja põhimaatriksi vahele jäänud vesi eemaldatakse kapillaartoime abil (kasutades imavat paberit) 38, seejärel eemaldatakse ülejäänud veepiisad loomuliku kuivatamise teel (umbes 30 min) ja lõpuks kuivatatakse proovi 10 minutit vaakumahjus (10–1 mbar) temperatuuril 50–90 °C (60 min) 38.
Grafiit on teadaolevalt vastupidav veele ja õhule üsna kõrgetel temperatuuridel (≥ 200 °C)50,51,52. Testisime proove Ramani spektroskoopia, SEM ja XRD abil pärast deioniseeritud vees toatemperatuuril ja suletud pudelites hoidmist mõnest päevast kuni ühe aastani (joonis SI4). Märgatavat lagunemist ei ole. Joonis 2c näitab vabalt seisvaid FS-NGF-i ja BS-NGF-i deioniseeritud vees. Jäädvustasime need SiO2 (300 nm)/Si substraadile, nagu on näidatud joonise 2c alguses. Lisaks, nagu on näidatud joonisel 2d,e, saab pidevat NGF-i üle kanda erinevatele substraatidele, näiteks polümeeridele (Thermabright polüamiid firmalt Nexolve ja Nafion) ja kullatud süsinikpaberile. Ujuvat FS-NGF-i oli lihtne sihtsubstraadile paigutada (joonis 2c, d). Kuid üle 3 cm2 suuruseid BS-NGF proove oli vees täielikult kastetuna raske käsitseda. Tavaliselt purunevad nad vees veerema hakates hooletuse tõttu kaheks või kolmeks osaks (joonis 2e). Üldiselt õnnestus meil saavutada PS- ja BS-NGF-i polümeerivaba ülekanne (pidev sujuv ülekanne ilma NGF/Ni/NGF kasvuta 6 cm2 juures) proovide puhul, mille pindala oli vastavalt kuni 6 ja 3 cm2. Kõik järelejäänud suured või väikesed tükid saab (söövituslahuses või deioniseeritud vees kergesti nähtavad) asetada soovitud aluspinnale (~1 mm2, joonis SI4b, vt proovi, mis on vaskvõrgule üle kantud nagu jaotises „FS-NGF: struktuur ja omadused (käsitletud) jaotises „Struktuur ja omadused“) või säilitada edaspidiseks kasutamiseks (joonis SI4). Selle kriteeriumi põhjal hindame, et NGF-i saab taastada kuni 98–99% saagisega (pärast ülekandeks kasvatamist).
Polümeerita ülekandeproove analüüsiti detailselt. FS- ja BS-NGF/SiO2/Si (joonis 2c) pealt optilise mikroskoopia (OM) ja SEM-piltide (joonis SI5 ja joonis 3) abil saadud pinna morfoloogilised omadused näitasid, et need proovid kanti üle ilma mikroskoopiata. Nähtavad struktuurilised kahjustused, nagu praod, augud või lahtirullunud alad. Kasvava NGF-i voldid (joonis 3b, d, tähistatud lillade nooltega) jäid pärast ülekannet terveks. Nii FS- kui ka BS-NGF-id koosnevad FLG piirkondadest (heledad piirkonnad on joonisel 3 tähistatud siniste nooltega). Üllataval kombel, erinevalt vähestest kahjustatud piirkondadest, mida tavaliselt täheldatakse üliõhukeste grafiitkilede polümeeri ülekande ajal, kanti mitu mikroni suurust FLG ja MLG piirkonda, mis ühendusid NGF-iga (joonisel 3d tähistatud siniste nooltega), üle ilma pragude või purunemisteta (joonis 3d). 3). Mehaanilist terviklikkust kinnitati täiendavalt pits-süsinikvaskvõrkudele üle kantud NGF TEM- ja SEM-piltide abil, nagu hiljem käsitletakse („FS-NGF: struktuur ja omadused”). Ülekantud BS-NGF/SiO2/Si on karedamaks muutunud kui FS-NGF/SiO2/Si, mille rms väärtused on vastavalt 140 nm ja 17 nm, nagu on näidatud joonisel SI6a ja b (20 × 20 μm2). SiO2/Si substraadile ülekantud NGF rms väärtus (RMS < 2 nm) on oluliselt madalam (umbes 3 korda) kui Ni-l kasvatatud NGF-il (joonis SI2), mis näitab, et täiendav karedus võib vastata Ni pinnale. Lisaks näitasid FS- ja BS-NGF/SiO2/Si proovide servadel tehtud AFM-pildid NGF paksuseks vastavalt 100 ja 80 nm (joonis SI7). BS-NGF väiksem paksus võib olla tingitud sellest, et pind ei ole otseselt kokku puutunud lähteaine gaasiga.
Polümeerita ülekantud NGF (NiAG) SiO2/Si vahvlil (vt joonis 2c): (a, b) ülekantud FS-NGF SEM-pildid: madal ja kõrge suurendus (vastab paneelil oranžile ruudule). Tüüpilised alad) – a). (c, d) ülekantud BS-NGF SEM-pildid: madal ja kõrge suurendus (vastab paneelil c oranži ruuduga näidatud tüüpilisele alale). (e, f) ülekantud FS- ja BS-NGF-ide AFM-pildid. Sinine nool tähistab FLG piirkonda – hele kontrast, tsüaansinine nool – must MLG kontrast, punane nool – must kontrast tähistab NGF piirkonda, magenta nool tähistab volti.
Kasvatatud ja ülekantud FS- ja BS-NGF-ide keemilist koostist analüüsiti röntgenfotoelektronspektroskoopia (XPS) abil (joonis 4). Mõõdetud spektrites (joonis 4a, b) täheldati nõrka piiki, mis vastas kasvatatud FS- ja BS-NGF-ide (NiAG) Ni substraadile (850 eV). Ülekantud FS- ja BS-NGF/SiO2/Si mõõdetud spektrites piike ei ole (joonis 4c; sarnaseid tulemusi BS-NGF/SiO2/Si kohta ei ole näidatud), mis näitab, et pärast ülekannet ei ole jäänud Ni saastumist. Joonistel 4d–f on näidatud FS-NGF/SiO2/Si C 1 s, O 1 s ja Si 2p energiatasemete kõrge eraldusvõimega spektrid. Grafiidi C 1 s sidumisenergia on 284,4 eV53,54. Grafiidi piikide lineaarset kuju peetakse üldiselt asümmeetriliseks, nagu on näidatud joonisel 4d54. Kõrge eraldusvõimega südamiku tasemel C 1 s spekter (joonis 4d) kinnitas samuti puhast ülekannet (st polümeerijääke polnud), mis on kooskõlas varasemate uuringutega38. Värskelt kasvatatud proovi (NiAG) ja ülekandejärgse C 1 s spektri joonelaiused on vastavalt 0,55 ja 0,62 eV. Need väärtused on kõrgemad kui SLG puhul (0,49 eV SLG puhul SiO2 substraadil)38. Siiski on need väärtused väiksemad kui varem teatatud joonelaiused kõrgelt orienteeritud pürolüütilise grafeeni proovide puhul (~0,75 eV)53,54,55, mis näitab defektsete süsinikuaatomite puudumisele praeguses materjalis. C 1 s ja O 1 s maapinna tasemel spektritel puuduvad ka õlad, mis välistab vajaduse kõrge eraldusvõimega piikide dekonvolutsiooni järele54. Umbes 291,1 eV juures on π → π* satelliitpiik, mida sageli täheldatakse grafiidiproovides. Si2p ja O1s südamiku taseme spektrites olevad 103 eV ja 532,5 eV signaalid (vt joonis 4e, f) omistatakse vastavalt SiO2 56 substraadile. XPS on pinnatundlik tehnika, seega eeldatakse, et enne ja pärast NGF ülekannet tuvastatud Ni ja SiO2 signaalid pärinevad FLG piirkonnast. Sarnaseid tulemusi täheldati ka ülekantud BS-NGF proovide puhul (pole näidatud).
NiAG XPS tulemused: (ac) Kasvatatud FS-NGF/Ni, BS-NGF/Ni ja ülekantud FS-NGF/Si erinevate elementide aatomkoostiste uuringuspektrid. (d–f) FS-NGF/SiO2/Si proovi südamiku tasemete C 1 s, O 1 s ja Si 2p kõrglahutusega spektrid.
Ülekantud NGF kristallide üldist kvaliteeti hinnati röntgendifraktsiooni (XRD) abil. Ülekantud FS- ja BS-NGF/SiO2/Si tüüpilised XRD mustrid (joonis SI8) näitavad difraktsioonipiike (0 0 0 2) ja (0 0 0 4) nurkade all 26,6° ja 54,7°, mis on sarnased grafiidiga. See kinnitab NGF kõrget kristallilist kvaliteeti ja vastab vahekihi kaugusele d = 0,335 nm, mis säilib ka pärast ülekandeetappi. Difraktsioonipiigi (0 0 0 2) intensiivsus on ligikaudu 30 korda suurem kui difraktsioonipiigi (0 0 0 4) intensiivsus, mis näitab, et NGF kristalli tasapind on proovi pinnaga hästi joondatud.
SEM-i, Ramani spektroskoopia, XPS-i ja XRD-i tulemuste kohaselt oli BS-NGF/Ni kvaliteet sama mis FS-NGF/Ni-l, kuigi selle rms-karedus oli veidi suurem (joonis SI2, SI5) ja SI7).
Kuni 200 nm paksuste polümeerist tugikihtidega SLG-d võivad veepinnal hõljuda. Seda seadistust kasutatakse tavaliselt polümeeridega abistatavates märgkeemilistes ülekandeprotsessides22,38. Grafeen ja grafiit on hüdrofoobsed (märgnurk 80–90°)57. Nii grafeeni kui ka FLG potentsiaalse energia pinnad on teatatud olevat üsna tasased, madala potentsiaalse energiaga (~1 kJ/mol) vee külgliikumiseks pinnal58. Vee, grafeeni ja kolme grafeenikihi arvutatud interaktsioonienergiad on aga vastavalt ligikaudu −13 ja −15 kJ/mol,58, mis näitab, et vee ja NGF-i (umbes 300 kihti) interaktsioon on grafeeniga võrreldes madalam. See võib olla üks põhjusi, miks vabalt seisev NGF jääb veepinnal tasaseks, samas kui vabalt seisev grafeen (mis hõljub vees) kõverdub ja laguneb. Kui NGF on täielikult vette kastetud (tulemused on samad nii kareda kui ka lameda NGF-i puhul), siis selle servad painduvad (joonis SI4). Täieliku immersiooni korral eeldatakse, et NGF-vee interaktsioonienergia peaaegu kahekordistub (võrreldes ujuva NGF-iga) ja NGF servad voldivad, et säilitada kõrge kontaktnurk (hüdrofoobsus). Usume, et saab välja töötada strateegiaid, mis väldivad manustatud NGF-ide servade kõverdumist. Üks lähenemisviis on grafiidikile märgumisreaktsiooni moduleerimiseks kasutada segatud lahusteid.
SLG ülekandmist erinevat tüüpi substraatidele märgkeemilise ülekandeprotsessi abil on varem kirjeldatud. Üldiselt on aktsepteeritud, et grafeeni/grafiidi kilede ja substraatide vahel eksisteerivad nõrgad van der Waalsi jõud (olgu need siis jäigad substraadid nagu SiO2/Si38,41,46,60, SiC38, Au42, Si sambad22 ja pitsilised süsinikkiled30,34 või painduvad substraadid nagu polüimiid 37). Siin eeldame, et domineerivad sama tüüpi interaktsioonid. Me ei täheldanud siin esitatud substraatide puhul mehaanilise käitlemise ajal (vaakumis ja/või atmosfääritingimustes iseloomustamise ajal või ladustamise ajal) NGF-i kahjustusi ega koorumist (nt joonis 2, SI7 ja SI9). Lisaks ei täheldanud me NGF/SiO2/Si proovi südamiku taseme XPS C 1 s spektris SiC piiki (joonis 4). Need tulemused näitavad, et NGF ja sihtsubstraadi vahel puudub keemiline side.
Eelmises osas „FS- ja BS-NGF-i polümeerivaba ülekanne“ näitasime, et NGF saab kasvada ja üle kanduda nikkelfooliumi mõlemale poolele. Need FS-NGF-id ja BS-NGF-id ei ole pinnakareduse poolest identsed, mis ajendas meid uurima iga tüübi jaoks kõige sobivamaid rakendusi.
Arvestades FS-NGF läbipaistvust ja siledamat pinda, uurisime selle lokaalset struktuuri, optilisi ja elektrilisi omadusi üksikasjalikumalt. Polümeeri ülekandeta FS-NGF struktuuri ja struktuuri iseloomustati transmissioon-elektronmikroskoopia (TEM) ja valitud ala elektrondifraktsiooni (SAED) mustrianalüüsi abil. Vastavad tulemused on näidatud joonisel 5. Madala suurendusega tasapinnaline TEM-pildistamine näitas NGF ja FLG piirkondade olemasolu, millel on erinevad elektronkontrastsed omadused, st vastavalt tumedamad ja heledamad alad (joonis 5a). Kilel on üldiselt hea mehaaniline terviklikkus ja stabiilsus NGF ja FLG erinevate piirkondade vahel, hea kattuvuse ja kahjustuste või rebenemiseta, mida kinnitasid ka SEM (joonis 3) ja suure suurendusega TEM-uuringud (joonis 5c-e). Täpsemalt, joonisel fig. 5d on näidatud sillastruktuuri suurimas osas (joonisel 5d musta punktiirjoonega noolega tähistatud positsioon), mida iseloomustab kolmnurkne kuju ja mis koosneb umbes 51 um laiusest grafeenikihist. Koostis, mille tasapindade vahekaugus on 0,33 ± 0,01 nm, redutseeritakse veelgi kitsamas piirkonnas (joonisel 5d oleva musta noole ots) mitmeks grafeenikihiks.
Polümeerivaba NiAG proovi tasapinnaline TEM-pilt süsinikpitsvaskvõrgul: (a, b) Madala suurendusega TEM-pildid, mis hõlmavad NGF ja FLG piirkondi, (ce) Paneelidel a ja b olevate erinevate piirkondade suure suurendusega pildid on tähistatud sama värvi nooltega. Paneelidel a ja c olevad rohelised nooled näitavad kiire joondamise ajal tekkinud ringikujulisi kahjustusalasid. (f–i) Paneelidel a kuni c on SAED-mustrid erinevates piirkondades tähistatud vastavalt siniste, tsüaanide, oranžide ja punaste ringidega.
Joonisel 5c olev lintstruktuur näitab (punase noolega tähistatud) grafiidivõre tasapindade vertikaalset orientatsiooni, mis võib olla tingitud nanovoltide moodustumisest piki kilet (joonisel 5c olev sisestus) liigse kompenseerimata nihkepinge tõttu 30,61,62. Kõrglahutusega TEM-is on nendel nanovoldidel 30 erinev kristalograafiline orientatsioon kui ülejäänud NGF-piirkonnal; grafiidivõre basaaltasandid on orienteeritud peaaegu vertikaalselt, mitte horisontaalselt nagu ülejäänud kile (joonisel 5c olev sisestus). Samamoodi esineb FLG-piirkonnas aeg-ajalt lineaarseid ja kitsaid ribataolisi voldeid (tähistatud siniste nooltega), mis ilmuvad vastavalt joonistel 5b ja 5e madala ja keskmise suurenduse korral. Joonisel 5e olev sisestus kinnitab kahe- ja kolmekihiliste grafeenikihtide olemasolu FLG-sektoris (tasapindadevaheline kaugus 0,33 ± 0,01 nm), mis on heas kooskõlas meie varasemate tulemustega 30. Lisaks on joonisel SI9 näidatud polümeerivaba NGF-i salvestatud SEM-kujutised, mis on üle kantud pitsiliste süsinikkiledega vaskvõredele (pärast TEM-mõõtmiste tegemist). Joonisel SI9f on kujutatud hästi suspendeeritud FLG piirkond (tähistatud sinise noolega) ja katkendlik piirkond. Sinine nool (ülekantud NGF servas) on tahtlikult esitatud, et näidata, et FLG piirkond peab vastu polümeerita ülekandeprotsessile. Kokkuvõttes kinnitavad need pildid, et osaliselt suspendeeritud NGF (kaasa arvatud FLG piirkond) säilitab mehaanilise terviklikkuse isegi pärast ranget käitlemist ja kokkupuudet kõrgvaakumiga TEM- ja SEM-mõõtmiste ajal (joonis SI9).
Tänu NGF suurepärasele tasapinnale (vt joonis 5a) ei ole SAED-struktuuri analüüsimiseks helveste orienteerimine [0001] domeeni telje suunas keeruline. Sõltuvalt kile lokaalsest paksusest ja asukohast identifitseeriti elektrondifraktsiooniuuringute jaoks mitu huvipakkuvat piirkonda (12 punkti). Joonistel 5a–c on näidatud neli neist tüüpilistest piirkondadest, mis on tähistatud värviliste ringidega (sinine, tsüaan, oranž ja punane kodeering). Joonised 2 ja 3 SAED-režiimi jaoks. Joonised 5f ja g saadi joonistel 5 ja 5 näidatud FLG piirkonnast. Nagu on näidatud vastavalt joonistel 5b ja c. Neil on kuusnurkne struktuur, mis sarnaneb keerdunud grafeeniga63. Täpsemalt näitab joonis 5f kolme üksteise peale asetatud mustrit, millel on sama [0001] tsooni telje orientatsioon, mis on pööratud 10° ja 20° võrra, mida tõendab kolme (10-10) peegelduspaari nurkne mittevastavus. Samamoodi näitab joonis 5g kahte üksteise peale asetatud kuusnurkset mustrit, mis on pööratud 20° võrra. Kaks või kolm kuusnurksete mustrite rühma FLG piirkonnas võivad tekkida kolmest tasapinnalisest või tasapinnast väljas olevast grafeenikihist 33, mis on üksteise suhtes pööratud. Seevastu joonisel 5h,i olevad elektrondifraktsioonimustrid (mis vastavad joonisel 5a näidatud NGF piirkonnale) näitavad ühte [0001] mustrit, millel on üldiselt kõrgem punktdifraktsiooni intensiivsus, mis vastab suuremale materjali paksusele. Need SAED-mudelid vastavad paksemale grafiidistruktuurile ja vahepealsele orientatsioonile kui FLG, nagu järeldati indeksist 64. NGF kristalliliste omaduste iseloomustamine näitas kahe või kolme üksteise peale asetatud grafiidi (või grafeeni) kristalliidi koosesinemist. FLG piirkonnas on eriti tähelepanuväärne see, et kristalliitidel on teatud määral tasapinnaline või tasapinnast väljas orientatsioon. Ni 64 kiledele kasvatatud NGF puhul on varem teatatud grafiidiosakestest/kihtidest, mille tasapinnalised pöördenurgad on 17°, 22° ja 25°. Selles uuringus täheldatud pöördenurga väärtused on kooskõlas varem täheldatud pöördenurkadega (±1°) keerdunud BLG63 grafeeni puhul.
NGF/SiO2/Si elektrilisi omadusi mõõdeti temperatuuril 300 K 10 × 3 mm2 suurusel alal. Elektronkandjate kontsentratsiooni, liikuvuse ja juhtivuse väärtused olid vastavalt 1,6 × 1020 cm-3, 220 cm2 V-1 C-1 ja 2000 S-cm-1. Meie NGF liikuvuse ja juhtivuse väärtused on sarnased loodusliku grafiidi omaga2 ja kõrgemad kui kaubanduslikult saadaval oleval kõrgelt orienteeritud pürolüütilisel grafiidil (toodetud temperatuuril 3000 °C)29. Täheldatud elektronkandjate kontsentratsiooni väärtused on kaks suurusjärku kõrgemad kui hiljuti teatatud väärtused (7,25 × 10 cm-3) mikronipaksuste grafiitkilede kohta, mis on valmistatud kõrgtemperatuursete (3200 °C) polüimiidlehtede abil20.
Samuti viisime läbi UV-nähtava valguse läbilaskvuse mõõtmised kvartsalustele kantud FS-NGF-il (joonis 6). Saadud spekter näitab peaaegu konstantset 62% läbilaskvust vahemikus 350–800 nm, mis näitab, et NGF on nähtava valguse suhtes poolläbipaistev. Tegelikult on nime „KAUST” näha proovi digitaalsel fotol joonisel 6b. Kuigi NGF-i nanokristalliline struktuur erineb SLG-st, saab kihtide arvu ligikaudselt hinnata, kasutades reeglit 2,3% läbilaskvuse kadu iga täiendava kihi kohta65. Selle seose kohaselt on 38% läbilaskvuse kaduga grafeenikihtide arv 21. Kasvatatud NGF koosneb peamiselt 300 grafeenikihist, st umbes 100 nm paksusest (joonis 1, SI5 ja SI7). Seetõttu eeldame, et vaadeldav optiline läbipaistvus vastab FLG ja MLG piirkondadele, kuna need on jaotunud kogu kilesse (joonised 1, 3, 5 ja 6c). Lisaks ülaltoodud struktuuriandmetele kinnitavad ka juhtivus ja läbipaistvus ülekantud NGF kõrget kristallilist kvaliteeti.
(a) UV-nähtava valguse läbilaskvuse mõõtmine, (b) tüüpiline NGF-i ülekanne kvartsile representatiivse proovi abil. (c) NGF-i skeem (tume kast), kus FLG ja MLG piirkonnad on kogu proovi ulatuses tähistatud hallide juhuslike kujunditena (vt joonis 1) (umbes 0,1–3% pindalast 100 μm2 kohta). Diagrammil olevad juhuslikud kujundid ja nende suurused on ainult illustratiivsed ega vasta tegelikele pindaladele.
CVD-meetodil kasvatatud poolläbipaistvat NGF-i on varem üle kantud paljale ränipinnale ja kasutatud päikesepatareides15,16. Saadud energia muundamise efektiivsus (PCE) on 1,5%. Need NGF-id täidavad mitmeid funktsioone, näiteks aktiivsete ühendite kihid, laengu transporditeed ja läbipaistvad elektroodid15,16. Grafiitkile ei ole aga ühtlane. Edasine optimeerimine on vajalik grafiitelektroodi lehe takistuse ja optilise läbilaskvuse hoolika kontrollimise abil, kuna need kaks omadust mängivad olulist rolli päikesepatarei PCE väärtuse määramisel15,16. Tavaliselt on grafeenkiled nähtava valguse suhtes 97,7% läbipaistvad, kuid nende lehe takistus on 200–3000 oomi/ruutmeeter16. Grafeenkilede pinna takistust saab vähendada kihtide arvu suurendamise (grafeenikihtide mitmekordne ülekanne) ja HNO3-ga legeerimise (~30 oomi/ruutmeeter)66 abil. See protsess võtab aga kaua aega ja erinevad ülekandekihid ei säilita alati head kontakti. Meie esiküljel oleval NGF-il on sellised omadused nagu juhtivus 2000 S/cm, kile takistus 50 oomi/ruutmeetri kohta ja 62% läbipaistvus, mis teeb sellest elujõulise alternatiivi juhtivatele kanalitele või vastaselektroodidele päikesepatareides15,16.
Kuigi BS-NGF struktuur ja pinnakeemia on sarnased FS-NGF-ga, on selle karedus erinev („FS- ja BS-NGF kasv“). Varem kasutasime gaasisensorina üliõhukese kilega grafiiti22. Seetõttu testisime BS-NGF kasutamise teostatavust gaaside tuvastamise ülesannete jaoks (joonis SI10). Esmalt kanti mm2 suurused BS-NGF osad põimiva elektroodi sensorkiibile (joonis SI10a-c). Kiibi tootmisandmed on varem avaldatud; selle aktiivne tundlik pindala on 9 mm267. SEM-piltidel (joonis SI10b ja c) on alusena olev kuldelektrood NGF-i kaudu selgelt nähtav. Jällegi on näha, et kõigi proovide puhul saavutati ühtlane kiibi katvus. Erinevate gaaside gaasisensori mõõtmised registreeriti (joonis SI10d) (joonis SI11) ja saadud reageerimiskiirused on näidatud joonistel SI10g. Tõenäoliselt koos teiste segavate gaasidega, sh SO2 (200 ppm), H2 (2%), CH4 (200 ppm), CO2 (2%), H2S (200 ppm) ja NH3 (200 ppm). Üks võimalik põhjus on NO2. Gaasi elektrofiilne olemus22,68. Grafeeni pinnale adsorbeerudes vähendab see süsteemi elektronide voolu neeldumist. BS-NGF anduri reageerimisaja andmete võrdlus varem avaldatud anduritega on esitatud tabelis SI2. NGF andurite taasaktiveerimise mehhanism UV-plasma, O3 plasma või termilise (50–150 °C) töötlemise abil eksponeeritud proovidel on käimas, ideaaljuhul järgneb sellele manussüsteemide rakendamine69.
CVD protsessi käigus toimub grafeeni kasv katalüsaatori substraadi mõlemal küljel41. BS-grafeen aga tavaliselt väljutatakse ülekandeprotsessi käigus41. Selles uuringus demonstreerime, et kvaliteetset NGF kasvu ja polümeerivaba NGF ülekannet saab saavutada katalüsaatori kandja mõlemal küljel. BS-NGF on õhem (~80 nm) kui FS-NGF (~100 nm) ja see erinevus on seletatav asjaoluga, et BS-Ni ei puutu otseselt kokku lähteaine gaasivooluga. Samuti leidsime, et NiAR substraadi karedus mõjutab NGF karedust. Need tulemused näitavad, et kasvatatud tasapinnalist FS-NGF-i saab kasutada grafeeni lähteainematerjalina (koorimismeetodil70) või juhtiva kanalina päikesepatareides15,16. Seevastu BS-NGF-i kasutatakse gaasi tuvastamiseks (joonis SI9) ja võimalik, et ka energiasalvestussüsteemides71,72, kus selle pinnakaredus on kasulik.
Eelnevat arvesse võttes on kasulik kombineerida käesolev töö varem avaldatud CVD-meetodil ja nikkelfooliumi abil kasvatatud grafiitkiledega. Nagu tabelist 2 näha, lühendasid meie kasutatud kõrgemad rõhud reaktsiooniaega (kasvufaasi) isegi suhteliselt madalatel temperatuuridel (vahemikus 850–1300 °C). Samuti saavutasime tavapärasest suurema kasvu, mis viitab potentsiaalile paisumiseks. Arvesse tuleb võtta ka teisi tegureid, millest mõned oleme tabelisse lisanud.
Kahepoolne kõrgekvaliteediline NGF kasvatati nikkelfooliumil katalüütilise CVD abil. Traditsiooniliste polümeersete substraatide (näiteks CVD-grafeenis kasutatavate) eemaldamisega saavutame NGF-i (kasvatatud nikkelfooliumi taga- ja esiküljele) puhta ja defektivaba märgülekande mitmesugustele protsessi seisukohalt olulistele substraatidele. Märkimisväärselt sisaldab NGF FLG ja MLG piirkondi (tavaliselt 0,1–3% 100 µm2 kohta), mis on struktuurilt hästi integreeritud paksemasse kilesse. Tasapinnaline TEM näitab, et need piirkonnad koosnevad kahest kuni kolmest grafiidi/grafeeni osakesest (vastavalt kristallidest või kihtidest) koosnevatest virnadest, millest mõnel on pöörlemise mittevastavus 10–20°. FLG ja MLG piirkonnad vastutavad FS-NGF läbipaistvuse eest nähtava valguse suhtes. Tagumised lehed võivad olla paralleelselt esilehtedega ja, nagu näidatud, võivad neil olla funktsionaalne eesmärk (näiteks gaasi tuvastamiseks). Need uuringud on väga kasulikud jäätmete ja kulude vähendamiseks tööstuslikus CVD-protsessis.
Üldiselt jääb CVD NGF-i keskmine paksus (madala ja mitmekihilise) grafeeni ja tööstuslike (mikromeetriliste) grafiidilehtede vahele. Nende huvitavate omaduste ulatus koos meie poolt väljatöötatud lihtsa meetodiga nende tootmiseks ja transportimiseks muudab need kiled eriti sobivaks rakenduste jaoks, mis nõuavad grafiidi funktsionaalset reageerimist ilma praegu kasutatavate energiamahukate tööstuslike tootmisprotsessideta.
Kaubanduslikku CVD reaktorisse (Aixtron 4-tolline BMPro) paigaldati 25 μm paksune nikkelfoolium (puhtus 99,5%, Goodfellow). Süsteem puhuti argooniga läbi ja vaakumiti baasrõhuni 10-3 mbar. Seejärel asetati nikkelfoolium Ar/H2 lahusesse (pärast Ni-fooliumi 5-minutilist eelkuumutamist allutati fooliumile 500 mbar rõhk temperatuuril 900 °C). NGF sadestati CH4/H2 voolus (100 cm3 kumbagi) 5 minuti jooksul. Seejärel jahutati proov Ar voolu (4000 cm3) abil kiirusega 40 °C/min temperatuurini alla 700 °C. NGF kasvuprotsessi optimeerimise üksikasju on kirjeldatud mujal30.
Proovi pinnamorfoloogiat visualiseeriti SEM-iga, kasutades Zeiss Merlini mikroskoopi (1 kV, 50 pA). Proovi pinnakaredus ja NGF paksus mõõdeti AFM-i (Dimension Icon SPM, Bruker) abil. TEM- ja SAED-mõõtmised viidi läbi FEI Titan 80–300 kuupmikroskoobiga, mis oli varustatud suure heledusega väljakiirguspüstoliga (300 kV), FEI Wieni tüüpi monokromaatori ja CEOS-läätse sfäärilise aberratsiooni korrektoriga, et saada lõpptulemused. Ruumiline eraldusvõime oli 0,09 nm. NGF-proovid kanti süsinikpitskattega vaskvõredele tasaseks TEM-kuvamiseks ja SAED-struktuuri analüüsiks. Seega on suurem osa proovihelvestest suspendeeritud tugimembraani poorides. Ülekantud NGF-proove analüüsiti röntgendifraktsiooni abil. Röntgendifraktsioonimustrid saadi pulberdifraktomeetriga (Brucker, D2 faasinihuti Cu Kα allikaga, 1,5418 Å ja LYNXEYE detektor), kasutades Cu kiirgusallikat, mille kiirepunkti läbimõõt oli 3 mm.
Mitmed Ramani punkti mõõtmised registreeriti integreeriva konfokaalse mikroskoobi (Alpha 300 RA, WITeC) abil. Termiliselt indutseeritud efektide vältimiseks kasutati madala ergastusvõimsusega (25%) 532 nm laserit. Röntgenfotoelektronspektroskoopia (XPS) viidi läbi Kratos Axis Ultra spektromeetril 300 × 700 μm2 proovipinnal, kasutades monokromaatilist Al Kα kiirgust (hν = 1486,6 eV) võimsusega 150 W. Eraldusvõime spektrid saadi vastavalt 160 eV ja 20 eV läbilaskvusenergiatel. SiO2-le üle kantud NGF proovid lõigati tükkideks (3 × 10 mm2 igaüks), kasutades PLS6MW (1,06 μm) ütterbiumkiudlaserit võimsusel 30 W. Vasktraadist kontaktid (paksusega 50 μm) valmistati hõbepasta abil optilise mikroskoobi all. Nende proovidega viidi läbi elektriülekande ja Halli efekti katsed temperatuuril 300 K ja magnetvälja variatsiooniga ± 9 Tesla füüsikaliste omaduste mõõtmise süsteemis (PPMS EverCool-II, Quantum Design, USA). Läbilaskvad UV-vis spektrid registreeriti Lambda 950 UV-vis spektrofotomeetriga 350–800 nm NGF vahemikus, mis kanti üle kvartsist aluspindadele ja kvartsist võrdlusproovidele.
Keemilise takistuse andur (põimunud elektroodikiip) ühendati spetsiaalselt valmistatud trükkplaadiga 73 ja takistus eemaldati ajutiselt. Trükkplaat, millel seade asub, on ühendatud kontaktklemmidega ja asetatud gaasianduri kambrisse 74. Takistuse mõõtmised tehti 1 V pingel pideva skaneerimisega alates puhastamisest kuni gaasiga kokkupuute ja seejärel uuesti puhastamiseni. Kamber puhastati esialgu lämmastikuga 200 cm3 kiirusel 1 tund, et tagada kõigi teiste kambris olevate analüütide, sealhulgas niiskuse eemaldamine. Seejärel vabastati üksikud analüüdid aeglaselt kambrisse sama voolukiirusega 200 cm3, sulgedes N2-silindri.
Selle artikli muudetud versioon on avaldatud ja sellele pääseb ligi artikli ülaosas oleva lingi kaudu.
Inagaki, M. ja Kang, F. Süsinikmaterjalide teadus ja tehnika: alused. Teine väljaanne, toimetatud. 2014. 542.
Pearson, HO. Süsiniku, grafiidi, teemandi ja fullereenide käsiraamat: omadused, töötlemine ja rakendused. Esimene trükk on toimetatud. 1994, New Jersey.
Tsai, W. jt. Suurepindalalised mitmekihilised grafeen/grafiitkiled läbipaistvate õhukeste juhtivate elektroodidena. Rakendus. Füüsika. Wright. 95(12), 123–115(2009).
Balandin AA Grafeeni ja nanostruktuuriga süsinikmaterjalide termilised omadused. Nat. Matt. 10(8), 569–581 (2011).
Cheng KY, Brown PW ja Cahill DG. Madala temperatuuriga keemilise aurustamise teel Ni (111) pinnale kasvatatud grafiidikilede soojusjuhtivus. Adverb. Matt. Interface 3, 16 (2016).
Hesjedal, T. Grafeenkilede pidev kasv keemilise aurustamise teel. Rakendus. Füüsika. Wright. 98(13), 133106(2011).
Postituse aeg: 23. august 2024