Terima kasih telah mengunjungi Nature.com. Versi browser yang Anda gunakan memiliki dukungan CSS yang terbatas. Untuk hasil terbaik, kami sarankan Anda menggunakan versi browser yang lebih baru (atau nonaktifkan Mode Kompatibilitas di Internet Explorer). Sementara itu, untuk memastikan dukungan yang berkelanjutan, kami menampilkan situs tanpa gaya atau JavaScript.
Film grafit skala nano (NGF) adalah nanomaterial kuat yang dapat diproduksi dengan deposisi uap kimia katalitik, tetapi masih ada pertanyaan tentang kemudahan transfernya dan bagaimana morfologi permukaan memengaruhi penggunaannya pada perangkat generasi berikutnya. Di sini kami melaporkan pertumbuhan NGF di kedua sisi foil nikel polikristalin (luas 55 cm2, ketebalan sekitar 100 nm) dan transfer bebas polimernya (depan dan belakang, luas hingga 6 cm2). Karena morfologi foil katalis, kedua film karbon berbeda dalam sifat fisik dan karakteristik lainnya (seperti kekasaran permukaan). Kami menunjukkan bahwa NGF dengan sisi belakang yang lebih kasar sangat cocok untuk deteksi NO2, sementara NGF yang lebih halus dan lebih konduktif di sisi depan (2000 S/cm, resistansi lembaran – 50 ohm/m2) dapat menjadi konduktor yang layak. saluran atau elektroda sel surya (karena mentransmisikan 62% cahaya tampak). Secara keseluruhan, proses pertumbuhan dan pengangkutan yang dijelaskan dapat membantu mewujudkan NGF sebagai bahan karbon alternatif untuk aplikasi teknologi di mana grafena dan film grafit setebal mikron tidak cocok.
Grafit merupakan material industri yang banyak digunakan. Khususnya, grafit memiliki sifat kepadatan massa yang relatif rendah dan konduktivitas termal dan listrik bidang datar yang tinggi, serta sangat stabil dalam lingkungan termal dan kimia yang keras1,2. Grafit serpihan merupakan material awal yang terkenal untuk penelitian grafena3. Ketika diproses menjadi film tipis, grafit dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk penyerap panas untuk perangkat elektronik seperti telepon pintar4,5,6,7, sebagai material aktif dalam sensor8,9,10 dan untuk perlindungan terhadap interferensi elektromagnetik11. 12 dan film untuk litografi dalam ultraviolet ekstrem13,14, saluran konduksi dalam sel surya15,16. Untuk semua aplikasi ini, akan menjadi keuntungan yang signifikan jika area besar film grafit (NGF) dengan ketebalan yang dikontrol dalam skala nano <100 nm dapat dengan mudah diproduksi dan diangkut.
Film grafit diproduksi dengan berbagai metode. Dalam satu kasus, penanaman dan pengembangan diikuti oleh pengelupasan digunakan untuk menghasilkan serpihan grafena10,11,17. Serpihan tersebut harus diproses lebih lanjut menjadi film dengan ketebalan yang dibutuhkan, dan sering kali memerlukan waktu beberapa hari untuk menghasilkan lembaran grafit yang padat. Pendekatan lain adalah memulai dengan prekursor padat yang dapat digrafit. Dalam industri, lembaran polimer dikarbonisasi (pada suhu 1000–1500 °C) dan kemudian digrafitisasi (pada suhu 2800–3200 °C) untuk membentuk bahan berlapis yang terstruktur dengan baik. Meskipun kualitas film ini tinggi, konsumsi energinya signifikan1,18,19 dan ketebalan minimumnya dibatasi hingga beberapa mikron1,18,19,20.
Deposisi uap kimia katalitik (CVD) merupakan metode yang terkenal untuk memproduksi grafena dan film grafit ultratipis (<10 nm) dengan kualitas struktural yang tinggi dan biaya yang wajar21,22,23,24,25,26,27. Namun, dibandingkan dengan pertumbuhan grafena dan film grafit ultratipis28, pertumbuhan area luas dan/atau aplikasi NGF menggunakan CVD bahkan kurang dieksplorasi11,13,29,30,31,32,33.
Film grafen dan grafit yang tumbuh dengan metode CVD sering kali perlu ditransfer ke substrat fungsional34. Transfer film tipis ini melibatkan dua metode utama35: (1) transfer non-etsa36,37 dan (2) transfer kimia basah berbasis etsa (didukung substrat)14,34,38. Setiap metode memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan dan harus dipilih tergantung pada aplikasi yang dimaksudkan, seperti yang dijelaskan di tempat lain35,39. Untuk film grafen/grafit yang tumbuh pada substrat katalitik, transfer melalui proses kimia basah (di antaranya polimetil metakrilat (PMMA) adalah lapisan pendukung yang paling umum digunakan) tetap menjadi pilihan pertama13,30,34,38,40,41,42. You et al. Disebutkan bahwa tidak ada polimer yang digunakan untuk transfer NGF (ukuran sampel sekitar 4 cm2)25,43, tetapi tidak ada rincian yang diberikan mengenai stabilitas sampel dan/atau penanganan selama transfer; Proses kimia basah menggunakan polimer terdiri dari beberapa langkah, termasuk penerapan dan penghilangan lapisan polimer kurban berikutnya30,38,40,41,42. Proses ini memiliki kekurangan: misalnya, residu polimer dapat mengubah sifat film yang tumbuh38. Pemrosesan tambahan dapat menghilangkan polimer residu, tetapi langkah-langkah tambahan ini meningkatkan biaya dan waktu produksi film38,40. Selama pertumbuhan CVD, lapisan grafena diendapkan tidak hanya di sisi depan foil katalis (sisi yang menghadap aliran uap), tetapi juga di sisi belakangnya. Namun, yang terakhir dianggap sebagai produk limbah dan dapat dengan cepat dihilangkan dengan plasma lunak38,41. Mendaur ulang film ini dapat membantu memaksimalkan hasil, meskipun kualitasnya lebih rendah daripada film karbon muka.
Di sini, kami melaporkan persiapan pertumbuhan bifasial skala wafer dari NGF dengan kualitas struktural tinggi pada foil nikel polikristalin dengan CVD. Dinilai bagaimana kekasaran permukaan depan dan belakang foil memengaruhi morfologi dan struktur NGF. Kami juga menunjukkan transfer NGF bebas polimer yang hemat biaya dan ramah lingkungan dari kedua sisi foil nikel ke substrat multifungsi dan menunjukkan bagaimana film depan dan belakang cocok untuk berbagai aplikasi.
Bagian berikut membahas ketebalan lapisan grafit yang berbeda tergantung pada jumlah lapisan grafen yang ditumpuk: (i) grafen lapisan tunggal (SLG, 1 lapisan), (ii) grafen lapisan sedikit (FLG, < 10 lapisan), (iii) grafen multilapis (MLG, 10-30 lapisan) dan (iv) NGF (~300 lapisan). Yang terakhir adalah ketebalan yang paling umum dinyatakan sebagai persentase luas (sekitar 97% luas per 100 µm2)30. Itulah sebabnya seluruh lapisan disebut NGF.
Foil nikel polikristalin yang digunakan untuk sintesis film graphene dan grafit memiliki tekstur yang berbeda sebagai hasil dari pembuatan dan pemrosesan selanjutnya. Kami baru-baru ini melaporkan sebuah studi untuk mengoptimalkan proses pertumbuhan NGF30. Kami menunjukkan bahwa parameter proses seperti waktu anil dan tekanan ruang selama tahap pertumbuhan memainkan peran penting dalam memperoleh NGF dengan ketebalan yang seragam. Di sini, kami menyelidiki lebih lanjut pertumbuhan NGF pada permukaan depan yang dipoles (FS) dan permukaan belakang yang tidak dipoles (BS) dari foil nikel (Gbr. 1a). Tiga jenis sampel FS dan BS diperiksa, tercantum dalam Tabel 1. Setelah inspeksi visual, pertumbuhan NGF yang seragam pada kedua sisi foil nikel (NiAG) dapat dilihat dari perubahan warna substrat Ni massal dari abu-abu perak metalik yang khas menjadi warna abu-abu matte (Gbr. 1a); pengukuran mikroskopis dikonfirmasi (Gbr. 1b, c). Spektrum Raman khas FS-NGF yang diamati di wilayah terang dan ditunjukkan oleh panah merah, biru dan oranye pada Gambar 1b ditunjukkan pada Gambar 1c. Puncak Raman karakteristik grafit G (1683 cm−1) dan 2D (2696 cm−1) mengonfirmasi pertumbuhan NGF yang sangat kristalin (Gbr. 1c, Tabel SI1). Di seluruh film, dominasi spektrum Raman dengan rasio intensitas (I2D/IG) ~0,3 diamati, sedangkan spektrum Raman dengan I2D/IG = 0,8 jarang diamati. Tidak adanya puncak yang rusak (D = 1350 cm-1) di seluruh film menunjukkan kualitas pertumbuhan NGF yang tinggi. Hasil Raman yang serupa diperoleh pada sampel BS-NGF (Gambar SI1 a dan b, Tabel SI1).
Perbandingan NiAG FS- dan BS-NGF: (a) Foto sampel NGF (NiAG) yang khas yang menunjukkan pertumbuhan NGF pada skala wafer (55 cm2) dan sampel foil BS- dan FS-Ni yang dihasilkan, (b) Gambar FS-NGF/Ni yang diperoleh dengan mikroskop optik, (c) spektrum Raman khas yang direkam pada posisi yang berbeda di panel b, (d, f) Gambar SEM pada perbesaran yang berbeda pada FS-NGF/Ni, (e, g) Gambar SEM pada perbesaran yang berbeda Menetapkan BS -NGF/Ni. Panah biru menunjukkan wilayah FLG, panah oranye menunjukkan wilayah MLG (dekat wilayah FLG), panah merah menunjukkan wilayah NGF, dan panah magenta menunjukkan lipatan.
Karena pertumbuhan tergantung pada ketebalan substrat awal, ukuran kristal, orientasi, dan batas butir, mencapai kontrol ketebalan NGF yang wajar di area yang luas tetap menjadi tantangan20,34,44. Studi ini menggunakan konten yang kami publikasikan sebelumnya30. Proses ini menghasilkan daerah terang 0,1 hingga 3% per 100 µm230. Di bagian berikut, kami menyajikan hasil untuk kedua jenis daerah. Gambar SEM perbesaran tinggi menunjukkan adanya beberapa daerah kontras terang di kedua sisi (Gbr. 1f,g), yang menunjukkan adanya daerah FLG dan MLG30,45. Ini juga dikonfirmasi oleh hamburan Raman (Gbr. 1c) dan hasil TEM (dibahas kemudian di bagian "FS-NGF: struktur dan sifat"). Daerah FLG dan MLG yang diamati pada sampel FS- dan BS-NGF/Ni (NGF depan dan belakang tumbuh pada Ni) mungkin telah tumbuh pada butir Ni(111) besar yang terbentuk selama pra-anil22,30,45. Lipatan diamati pada kedua sisi (Gbr. 1b, ditandai dengan panah ungu). Lipatan ini sering ditemukan pada film grafena dan grafit yang ditumbuhkan dengan CVD karena perbedaan besar dalam koefisien ekspansi termal antara grafit dan substrat nikel30,38.
Gambar AFM mengonfirmasi bahwa sampel FS-NGF lebih datar daripada sampel BS-NGF (Gambar SI1) (Gambar SI2). Nilai kekasaran akar rata-rata kuadrat (RMS) FS-NGF/Ni (Gambar SI2c) dan BS-NGF/Ni (Gambar SI2d) masing-masing adalah 82 dan 200 nm (diukur pada area seluas 20 × 20 μm2). Kekasaran yang lebih tinggi dapat dipahami berdasarkan analisis permukaan foil nikel (NiAR) dalam keadaan sebagaimana diterima (Gambar SI3). Gambar SEM FS dan BS-NiAR ditunjukkan pada Gambar SI3a–d, yang menunjukkan morfologi permukaan yang berbeda: foil FS-Ni yang dipoles memiliki partikel bulat berukuran nano dan mikron, sedangkan foil BS-Ni yang tidak dipoles menunjukkan tangga produksi. sebagai partikel dengan kekuatan tinggi. dan penurunan. Gambar resolusi rendah dan tinggi dari foil nikel (NiA) yang dianil ditunjukkan pada Gambar SI3e–h. Pada gambar-gambar ini, kita dapat mengamati keberadaan beberapa partikel nikel berukuran mikron di kedua sisi foil nikel (Gbr. SI3e–h). Butiran besar mungkin memiliki orientasi permukaan Ni(111), seperti yang dilaporkan sebelumnya30,46. Ada perbedaan signifikan dalam morfologi foil nikel antara FS-NiA dan BS-NiA. Kekasaran BS-NGF/Ni yang lebih tinggi disebabkan oleh permukaan BS-NiAR yang tidak dipoles, yang permukaannya tetap sangat kasar bahkan setelah anil (Gambar SI3). Jenis karakterisasi permukaan ini sebelum proses pertumbuhan memungkinkan kekasaran film graphene dan grafit untuk dikontrol. Perlu dicatat bahwa substrat asli mengalami beberapa reorganisasi butiran selama pertumbuhan graphene, yang sedikit mengurangi ukuran butiran dan agak meningkatkan kekasaran permukaan substrat dibandingkan dengan foil anil dan film katalis22.
Penyetelan halus kekasaran permukaan substrat, waktu annealing (ukuran butiran)30,47 dan kontrol pelepasan43 akan membantu mengurangi keseragaman ketebalan NGF regional ke skala µm2 dan/atau bahkan nm2 (yaitu, variasi ketebalan beberapa nanometer). Untuk mengontrol kekasaran permukaan substrat, metode seperti pemolesan elektrolitik dari lembaran nikel yang dihasilkan dapat dipertimbangkan48. Lembaran nikel yang telah diolah terlebih dahulu kemudian dapat dianneal pada suhu yang lebih rendah (< 900 °C)46 dan waktu (< 5 menit) untuk menghindari pembentukan butiran Ni(111) yang besar (yang bermanfaat untuk pertumbuhan FLG).
Grafena SLG dan FLG tidak mampu menahan tegangan permukaan asam dan air, sehingga memerlukan lapisan pendukung mekanis selama proses pemindahan kimia basah22,34,38. Berbeda dengan pemindahan kimia basah dari grafena lapisan tunggal yang didukung polimer38, kami menemukan bahwa kedua sisi NGF yang tumbuh dapat dipindahkan tanpa dukungan polimer, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2a (lihat Gambar SI4a untuk detail lebih lanjut). Pemindahan NGF ke substrat tertentu dimulai dengan pengetsaan basah pada film Ni30.49 yang mendasarinya. Sampel NGF/Ni/NGF yang tumbuh ditempatkan semalam dalam 15 mL HNO3 70% yang diencerkan dengan 600 mL air deionisasi (DI). Setelah lapisan Ni larut sepenuhnya, FS-NGF tetap datar dan mengapung di permukaan cairan, seperti sampel NGF/Ni/NGF, sementara BS-NGF terendam dalam air (Gbr. 2a,b). NGF yang diisolasi kemudian dipindahkan dari satu gelas kimia berisi air deionisasi segar ke gelas kimia lain dan NGF yang diisolasi dicuci secara menyeluruh, diulang empat hingga enam kali melalui cawan kaca cekung. Akhirnya, FS-NGF dan BS-NGF ditempatkan pada substrat yang diinginkan (Gbr. 2c).
Proses pemindahan kimia basah bebas polimer untuk NGF yang tumbuh pada lembaran nikel: (a) Diagram alir proses (lihat Gambar SI4 untuk keterangan lebih rinci), (b) Foto digital NGF yang dipisahkan setelah pengetsaan Ni (2 sampel), (c) Contoh pemindahan FS – dan BS-NGF ke substrat SiO2/Si, (d) Pemindahan FS-NGF ke substrat polimer buram, (e) BS-NGF dari sampel yang sama seperti panel d (dibagi menjadi dua bagian), dipindahkan ke kertas C berlapis emas dan Nafion (substrat transparan fleksibel, tepi ditandai dengan sudut merah).
Perhatikan bahwa transfer SLG yang dilakukan dengan menggunakan metode transfer kimia basah memerlukan total waktu pemrosesan 20–24 jam 38 . Dengan teknik transfer bebas polimer yang ditunjukkan di sini (Gambar SI4a), keseluruhan waktu pemrosesan transfer NGF berkurang secara signifikan (sekitar 15 jam). Prosesnya terdiri dari: (Langkah 1) Siapkan larutan etsa dan tempatkan sampel di dalamnya (~10 menit), lalu tunggu semalaman untuk etsa Ni (~7200 menit), (Langkah 2) Bilas dengan air deionisasi (Langkah – 3). simpan dalam air deionisasi atau pindahkan ke substrat target (20 menit). Air yang terperangkap di antara NGF dan matriks massal dihilangkan dengan aksi kapiler (menggunakan kertas isap)38, lalu tetesan air yang tersisa dihilangkan dengan pengeringan alami (sekitar 30 menit), dan akhirnya sampel dikeringkan selama 10 menit. menit dalam oven vakum (10–1 mbar) pada 50–90 °C (60 menit) 38.
Grafit diketahui dapat menahan keberadaan air dan udara pada suhu yang cukup tinggi (≥ 200 °C)50,51,52. Kami menguji sampel menggunakan spektroskopi Raman, SEM, dan XRD setelah penyimpanan dalam air deionisasi pada suhu ruangan dan dalam botol tertutup selama beberapa hari hingga satu tahun (Gambar SI4). Tidak ada degradasi yang terlihat. Gambar 2c menunjukkan FS-NGF dan BS-NGF yang berdiri sendiri dalam air deionisasi. Kami menangkapnya pada substrat SiO2 (300 nm)/Si, seperti yang ditunjukkan pada awal Gambar 2c. Selain itu, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2d,e, NGF kontinu dapat ditransfer ke berbagai substrat seperti polimer (poliamida Thermabright dari Nexolve dan Nafion) dan kertas karbon berlapis emas. FS-NGF yang mengapung mudah ditempatkan pada substrat target (Gbr. 2c, d). Namun, sampel BS-NGF yang lebih besar dari 3 cm2 sulit ditangani saat terendam seluruhnya dalam air. Biasanya, ketika mereka mulai berguling di air, karena penanganan yang ceroboh mereka terkadang pecah menjadi dua atau tiga bagian (Gbr. 2e). Secara keseluruhan, kami mampu mencapai transfer PS- dan BS-NGF bebas polimer (transfer mulus terus-menerus tanpa pertumbuhan NGF/Ni/NGF pada 6 cm2) untuk sampel hingga area 6 dan 3 cm2, masing-masing. Setiap potongan besar atau kecil yang tersisa dapat (mudah terlihat dalam larutan etsa atau air deionisasi) pada substrat yang diinginkan (~1 mm2, Gambar SI4b, lihat sampel yang ditransfer ke kisi tembaga seperti pada "FS-NGF: Struktur dan Properti (dibahas) di bawah "Struktur dan Properti") atau disimpan untuk penggunaan di masa mendatang (Gambar SI4). Berdasarkan kriteria ini, kami memperkirakan bahwa NGF dapat dipulihkan dalam hasil hingga 98-99% (setelah pertumbuhan untuk transfer).
Sampel transfer tanpa polimer dianalisis secara rinci. Karakteristik morfologi permukaan yang diperoleh pada FS- dan BS-NGF/SiO2/Si (Gbr. 2c) menggunakan mikroskop optik (OM) dan gambar SEM (Gbr. SI5 dan Gbr. 3) menunjukkan bahwa sampel ini ditransfer tanpa mikroskop. Kerusakan struktural yang terlihat seperti retakan, lubang, atau area yang tidak tergulung. Lipatan pada NGF yang tumbuh (Gbr. 3b, d, ditandai dengan panah ungu) tetap utuh setelah transfer. Baik FS- dan BS-NGF terdiri dari daerah FLG (daerah terang ditunjukkan dengan panah biru pada Gambar 3). Anehnya, berbeda dengan beberapa daerah rusak yang biasanya diamati selama transfer polimer film grafit ultratipis, beberapa daerah FLG dan MLG berukuran mikron yang terhubung ke NGF (ditandai dengan panah biru pada Gambar 3d) ditransfer tanpa retakan atau patah (Gambar 3d). 3). . Integritas mekanis selanjutnya dikonfirmasi menggunakan gambar TEM dan SEM dari NGF yang ditransfer ke kisi tembaga karbon renda, seperti yang dibahas kemudian ("FS-NGF: Struktur dan Properti"). BS-NGF/SiO2/Si yang ditransfer lebih kasar daripada FS-NGF/SiO2/Si dengan nilai rms masing-masing 140 nm dan 17 nm, seperti yang ditunjukkan pada Gambar SI6a dan b (20 × 20 μm2). Nilai RMS NGF yang ditransfer ke substrat SiO2/Si (RMS < 2 nm) secara signifikan lebih rendah (sekitar 3 kali) daripada NGF yang tumbuh pada Ni (Gambar SI2), yang menunjukkan bahwa kekasaran tambahan mungkin sesuai dengan permukaan Ni. Selain itu, gambar AFM yang dilakukan pada tepi sampel FS- dan BS-NGF/SiO2/Si menunjukkan ketebalan NGF masing-masing 100 dan 80 nm (Gbr. SI7). Ketebalan BS-NGF yang lebih kecil mungkin terjadi karena permukaannya tidak terkena gas prekursor secara langsung.
NGF yang ditransfer (NiAG) tanpa polimer pada wafer SiO2/Si (lihat Gambar 2c): (a,b) Gambar SEM dari FS-NGF yang ditransfer: perbesaran rendah dan tinggi (sesuai dengan kotak oranye di panel). Area tipikal) – a). (c,d) Gambar SEM dari BS-NGF yang ditransfer: perbesaran rendah dan tinggi (sesuai dengan area tipikal yang ditunjukkan oleh kotak oranye di panel c). (e,f) Gambar AFM dari FS- dan BS-NGF yang ditransfer. Panah biru menunjukkan wilayah FLG – kontras cerah, panah cyan – kontras MLG hitam, panah merah – kontras hitam menunjukkan wilayah NGF, panah magenta menunjukkan lipatan.
Komposisi kimia dari FS- dan BS-NGF yang tumbuh dan ditransfer dianalisis dengan spektroskopi fotoelektron sinar-X (XPS) (Gbr. 4). Puncak lemah diamati dalam spektrum terukur (Gbr. 4a, b), yang sesuai dengan substrat Ni (850 eV) dari FS- dan BS-NGF yang tumbuh (NiAG). Tidak ada puncak dalam spektrum terukur dari FS- dan BS-NGF/SiO2/Si yang ditransfer (Gbr. 4c; hasil serupa untuk BS-NGF/SiO2/Si tidak ditampilkan), yang menunjukkan bahwa tidak ada kontaminasi Ni residual setelah transfer. Gambar 4d–f menunjukkan spektrum resolusi tinggi dari tingkat energi C 1 s, O 1 s dan Si 2p dari FS-NGF/SiO2/Si. Energi pengikatan C 1 s dari grafit adalah 284,4 eV (3,54). Bentuk linier puncak grafit secara umum dianggap asimetris, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4d54. Spektrum C 1 s tingkat inti beresolusi tinggi (Gbr. 4d) juga mengonfirmasi transfer murni (yaitu, tidak ada residu polimer), yang konsisten dengan penelitian sebelumnya38. Lebar garis spektrum C 1 s dari sampel yang baru tumbuh (NiAG) dan setelah transfer masing-masing adalah 0,55 dan 0,62 eV. Nilai-nilai ini lebih tinggi daripada SLG (0,49 eV untuk SLG pada substrat SiO2)38. Namun, nilai-nilai ini lebih kecil daripada lebar garis yang dilaporkan sebelumnya untuk sampel grafen pirolitik yang sangat berorientasi (~0,75 eV)53,54,55, yang menunjukkan tidak adanya situs karbon yang rusak dalam material saat ini. Spektrum tingkat dasar C 1 s dan O 1 s juga tidak memiliki bahu, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk dekonvolusi puncak beresolusi tinggi54. Terdapat puncak satelit π → π* di sekitar 291,1 eV, yang sering diamati dalam sampel grafit. Sinyal 103 eV dan 532,5 eV dalam spektrum tingkat inti Si 2p dan O 1 s (lihat Gambar 4e, f) masing-masing dikaitkan dengan substrat SiO2 56. XPS merupakan teknik yang peka terhadap permukaan, sehingga sinyal yang sesuai dengan Ni dan SiO2 yang dideteksi sebelum dan sesudah transfer NGF, masing-masing, diasumsikan berasal dari wilayah FLG. Hasil serupa diamati untuk sampel BS-NGF yang ditransfer (tidak ditampilkan).
Hasil XPS NiAG: (ac) Spektrum survei berbagai komposisi atom unsur dari FS-NGF/Ni yang tumbuh, BS-NGF/Ni, dan FS-NGF/SiO2/Si yang ditransfer, masing-masing. (d–f) Spektrum resolusi tinggi tingkat inti C 1 s, O 1 s, dan Si 2p dari sampel FS-NGF/SiO2/Si.
Kualitas keseluruhan kristal NGF yang ditransfer dinilai menggunakan difraksi sinar-X (XRD). Pola XRD khas (Gbr. SI8) dari FS- dan BS-NGF/SiO2/Si yang ditransfer menunjukkan adanya puncak difraksi (0 0 0 2) dan (0 0 0 4) pada 26,6° dan 54,7°, mirip dengan grafit. . Ini menegaskan kualitas kristal NGF yang tinggi dan sesuai dengan jarak antarlapisan d = 0,335 nm, yang dipertahankan setelah langkah transfer. Intensitas puncak difraksi (0 0 0 2) kira-kira 30 kali lipat dari puncak difraksi (0 0 0 4), yang menunjukkan bahwa bidang kristal NGF selaras dengan permukaan sampel.
Berdasarkan hasil SEM, spektroskopi Raman, XPS dan XRD, kualitas BS-NGF/Ni ditemukan sama dengan FS-NGF/Ni, meskipun kekasaran rms-nya sedikit lebih tinggi (Gambar SI2, SI5) dan SI7).
SLG dengan lapisan pendukung polimer hingga setebal 200 nm dapat mengapung di air. Pengaturan ini umumnya digunakan dalam proses transfer kimia basah berbantuan polimer22,38. Grafena dan grafit bersifat hidrofobik (sudut basah 80–90°)57. Permukaan energi potensial grafena dan FLG dilaporkan cukup datar, dengan energi potensial rendah (~1 kJ/mol) untuk gerakan lateral air di permukaan58. Namun, energi interaksi terhitung air dengan grafena dan tiga lapisan grafena kira-kira −13 dan −15 kJ/mol,58 masing-masing, yang menunjukkan bahwa interaksi air dengan NGF (sekitar 300 lapisan) lebih rendah dibandingkan dengan grafena. Ini mungkin salah satu alasan mengapa NGF yang berdiri sendiri tetap datar di permukaan air, sementara grafena yang berdiri sendiri (yang mengapung di air) menggulung dan hancur. Bila NGF terendam seluruhnya dalam air (hasilnya sama untuk NGF kasar dan datar), tepinya melengkung (Gambar SI4). Dalam kasus perendaman seluruhnya, diharapkan energi interaksi NGF-air hampir dua kali lipat (dibandingkan dengan NGF yang mengapung) dan tepi NGF terlipat untuk mempertahankan sudut kontak yang tinggi (hidrofobisitas). Kami yakin bahwa strategi dapat dikembangkan untuk menghindari pengeritingan tepi NGF yang tertanam. Salah satu pendekatan adalah menggunakan pelarut campuran untuk memodulasi reaksi pembasahan film grafit59.
Pemindahan SLG ke berbagai jenis substrat melalui proses pemindahan kimia basah telah dilaporkan sebelumnya. Secara umum diterima bahwa gaya van der Waals yang lemah ada di antara lapisan graphene/grafit dan substrat (baik itu substrat kaku seperti SiO2/Si38,41,46,60, SiC38, Au42, pilar Si22 dan lapisan karbon berenda30, 34 atau substrat fleksibel seperti polimida 37). Di sini kami berasumsi bahwa interaksi dengan jenis yang sama mendominasi. Kami tidak mengamati kerusakan atau pengelupasan NGF untuk semua substrat yang disajikan di sini selama penanganan mekanis (selama karakterisasi dalam kondisi vakum dan/atau atmosfer atau selama penyimpanan) (misalnya, Gambar 2, SI7 dan SI9). Selain itu, kami tidak mengamati puncak SiC dalam spektrum XPS C 1 s dari tingkat inti sampel NGF/SiO2/Si (Gbr. 4). Hasil ini menunjukkan bahwa tidak ada ikatan kimia antara NGF dan substrat target.
Pada bagian sebelumnya, “Pemindahan FS- dan BS-NGF tanpa polimer,” kami menunjukkan bahwa NGF dapat tumbuh dan berpindah pada kedua sisi lapisan nikel. FS-NGF dan BS-NGF ini tidak identik dalam hal kekasaran permukaan, yang mendorong kami untuk mengeksplorasi aplikasi yang paling sesuai untuk masing-masing jenis.
Dengan mempertimbangkan transparansi dan permukaan FS-NGF yang lebih halus, kami mempelajari struktur lokal, sifat optik dan listriknya secara lebih rinci. Struktur dan struktur FS-NGF tanpa transfer polimer dikarakterisasi dengan pencitraan mikroskop elektron transmisi (TEM) dan analisis pola difraksi elektron area terpilih (SAED). Hasil yang sesuai ditunjukkan pada Gambar 5. Pencitraan TEM planar perbesaran rendah mengungkapkan adanya daerah NGF dan FLG dengan karakteristik kontras elektron yang berbeda, yaitu area yang lebih gelap dan lebih terang, masing-masing (Gbr. 5a). Film secara keseluruhan menunjukkan integritas mekanis dan stabilitas yang baik antara berbagai daerah NGF dan FLG, dengan tumpang tindih yang baik dan tidak ada kerusakan atau robekan, yang juga dikonfirmasi oleh SEM (Gambar 3) dan studi TEM perbesaran tinggi (Gambar 5c-e). Secara khusus, pada Gambar. Gambar 5d menunjukkan struktur jembatan pada bagian terbesarnya (posisi yang ditandai oleh panah putus-putus hitam pada Gambar 5d), yang dicirikan oleh bentuk segitiga dan terdiri dari lapisan graphene dengan lebar sekitar 51 . Komposisi dengan jarak antarbidang 0,33 ± 0,01 nm selanjutnya direduksi menjadi beberapa lapisan grafen di wilayah tersempit (ujung panah hitam pekat pada Gambar 5 d).
Gambar TEM planar dari sampel NiAG bebas polimer pada kisi tembaga berenda karbon: (a, b) Gambar TEM perbesaran rendah termasuk daerah NGF dan FLG, (ce) Gambar perbesaran tinggi dari berbagai daerah di panel-a dan panel-b ditandai dengan tanda panah berwarna sama. Tanda panah hijau di panel a dan c menunjukkan area melingkar yang rusak selama penyelarasan berkas. (f–i) Di panel a hingga c, pola SAED di berbagai daerah masing-masing ditunjukkan dengan lingkaran biru, cyan, oranye, dan merah.
Struktur pita pada Gambar 5c menunjukkan (ditandai dengan panah merah) orientasi vertikal bidang kisi grafit, yang mungkin disebabkan oleh pembentukan lipatan nano di sepanjang film (sisipan pada Gambar 5c) karena tegangan geser berlebih yang tidak terkompensasi30,61,62. Di bawah TEM resolusi tinggi, lipatan nano ini 30 menunjukkan orientasi kristalografi yang berbeda dari sisa wilayah NGF; bidang dasar kisi grafit berorientasi hampir vertikal, bukan horizontal seperti sisa film (sisipan pada Gambar 5c). Demikian pula, wilayah FLG kadang-kadang menunjukkan lipatan seperti pita linier dan sempit (ditandai dengan panah biru), yang muncul pada perbesaran rendah dan sedang pada Gambar 5b, 5e, masing-masing. Sisipan pada Gambar 5e mengonfirmasi keberadaan lapisan graphene dua dan tiga lapis di sektor FLG (jarak interplanar 0,33 ± 0,01 nm), yang sesuai dengan hasil kami sebelumnya30. Selain itu, gambar SEM yang direkam dari NGF bebas polimer yang ditransfer ke kisi tembaga dengan film karbon berenda (setelah melakukan pengukuran TEM tampilan atas) ditunjukkan pada Gambar SI9. Wilayah FLG yang tersuspensi dengan baik (ditandai dengan panah biru) dan wilayah putus-putus pada Gambar SI9f. Panah biru (di tepi NGF yang ditransfer) sengaja disajikan untuk menunjukkan bahwa wilayah FLG dapat menahan proses transfer tanpa polimer. Singkatnya, gambar-gambar ini mengonfirmasi bahwa NGF yang tersuspensi sebagian (termasuk wilayah FLG) mempertahankan integritas mekanis bahkan setelah penanganan yang ketat dan paparan vakum tinggi selama pengukuran TEM dan SEM (Gambar SI9).
Karena kerataan NGF yang sangat baik (lihat Gambar 5a), tidaklah sulit untuk mengarahkan serpihan sepanjang sumbu domain [0001] untuk menganalisis struktur SAED. Bergantung pada ketebalan lokal film dan lokasinya, beberapa daerah yang menarik (12 titik) diidentifikasi untuk studi difraksi elektron. Pada Gambar 5a–c, empat dari daerah khas ini ditunjukkan dan ditandai dengan lingkaran berwarna (berkode biru, cyan, oranye, dan merah). Gambar 2 dan 3 untuk mode SAED. Gambar 5f dan g diperoleh dari daerah FLG yang ditunjukkan pada Gambar 5 dan 5. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5b dan c, masing-masing. Mereka memiliki struktur heksagonal yang mirip dengan graphene terpilin63. Secara khusus, Gambar 5f menunjukkan tiga pola yang ditumpangkan dengan orientasi yang sama dari sumbu zona [0001], diputar sebesar 10° dan 20°, sebagaimana dibuktikan oleh ketidakcocokan sudut dari tiga pasang refleksi (10-10). Demikian pula, Gambar 5g menunjukkan dua pola heksagonal yang ditumpangkan yang diputar sebesar 20°. Dua atau tiga kelompok pola heksagonal di wilayah FLG dapat muncul dari tiga lapisan grafen dalam bidang atau luar bidang 33 yang diputar relatif satu sama lain. Sebaliknya, pola difraksi elektron pada Gambar 5h,i (yang sesuai dengan wilayah NGF yang ditunjukkan pada Gambar 5a) menunjukkan pola tunggal [0001] dengan intensitas difraksi titik yang secara keseluruhan lebih tinggi, yang sesuai dengan ketebalan material yang lebih besar. Model SAED ini sesuai dengan struktur grafit yang lebih tebal dan orientasi antara daripada FLG, seperti yang disimpulkan dari indeks 64. Karakterisasi sifat kristal NGF mengungkapkan koeksistensi dua atau tiga kristalit grafit (atau grafen) yang ditumpangkan. Yang khususnya perlu diperhatikan di wilayah FLG adalah bahwa kristalit memiliki tingkat misorientasi dalam bidang atau luar bidang tertentu. Partikel/lapisan grafit dengan sudut rotasi bidang 17°, 22°, dan 25° sebelumnya telah dilaporkan untuk NGF yang tumbuh pada film Ni 64. Nilai sudut rotasi yang diamati dalam penelitian ini konsisten dengan sudut rotasi yang diamati sebelumnya (±1°) untuk grafen BLG63 yang dipilin.
Sifat listrik NGF/SiO2/Si diukur pada 300 K pada area seluas 10×3 mm2. Nilai konsentrasi pembawa elektron, mobilitas, dan konduktivitas masing-masing adalah 1,6 × 1020 cm-3, 220 cm2 V-1 C-1, dan 2000 S-cm-1. Nilai mobilitas dan konduktivitas NGF kami serupa dengan grafit alami2 dan lebih tinggi daripada grafit pirolitik berorientasi tinggi yang tersedia secara komersial (diproduksi pada 3000 °C)29. Nilai konsentrasi pembawa elektron yang diamati adalah dua orde besaran lebih tinggi daripada yang baru-baru ini dilaporkan (7,25 × 10 cm-3) untuk film grafit setebal mikron yang dibuat menggunakan lembaran polimida suhu tinggi (3200 °C)20.
Kami juga melakukan pengukuran transmitansi UV-visibel pada FS-NGF yang ditransfer ke substrat kuarsa (Gambar 6). Spektrum yang dihasilkan menunjukkan transmitansi yang hampir konstan sebesar 62% dalam kisaran 350–800 nm, yang menunjukkan bahwa NGF bersifat tembus cahaya terhadap cahaya tampak. Bahkan, nama “KAUST” dapat dilihat pada foto digital sampel pada Gambar 6b. Meskipun struktur nanokristalin NGF berbeda dari SLG, jumlah lapisan dapat diperkirakan secara kasar menggunakan aturan kehilangan transmisi 2,3% per lapisan tambahan65. Menurut hubungan ini, jumlah lapisan grafena dengan kehilangan transmisi 38% adalah 21. NGF yang tumbuh terutama terdiri dari 300 lapisan grafena, yaitu sekitar 100 nm tebal (Gbr. 1, SI5 dan SI7). Oleh karena itu, kami berasumsi bahwa transparansi optik yang diamati sesuai dengan daerah FLG dan MLG, karena keduanya terdistribusi ke seluruh film (Gbr. 1, 3, 5 dan 6c). Selain data struktur di atas, konduktivitas dan transparansi juga mengkonfirmasi kualitas kristal tinggi dari NGF yang ditransfer.
(a) Pengukuran transmitansi UV-visibel, (b) transfer NGF tipikal pada kuarsa menggunakan sampel representatif. (c) Skema NGF (kotak gelap) dengan daerah FLG dan MLG yang terdistribusi merata ditandai sebagai bentuk acak abu-abu di seluruh sampel (lihat Gambar 1) (sekitar 0,1–3% area per 100 μm2). Bentuk acak dan ukurannya dalam diagram hanya untuk tujuan ilustrasi dan tidak sesuai dengan area sebenarnya.
NGF tembus cahaya yang tumbuh dengan CVD sebelumnya telah ditransfer ke permukaan silikon polos dan digunakan dalam sel surya15,16. Efisiensi konversi daya (PCE) yang dihasilkan adalah 1,5%. NGF ini melakukan beberapa fungsi seperti lapisan senyawa aktif, jalur pengangkutan muatan, dan elektroda transparan15,16. Namun, film grafit tidak seragam. Optimasi lebih lanjut diperlukan dengan mengendalikan resistansi lembaran dan transmitansi optik elektroda grafit secara hati-hati, karena kedua sifat ini memainkan peran penting dalam menentukan nilai PCE sel surya15,16. Biasanya, film grafena 97,7% transparan terhadap cahaya tampak, tetapi memiliki resistansi lembaran 200–3000 ohm/sq.16. Resistansi permukaan film grafena dapat dikurangi dengan meningkatkan jumlah lapisan (beberapa transfer lapisan grafena) dan doping dengan HNO3 (~30 Ohm/sq.)66. Namun, proses ini membutuhkan waktu lama dan lapisan transfer yang berbeda tidak selalu menjaga kontak yang baik. NGF sisi depan kami memiliki sifat-sifat seperti konduktivitas 2000 S/cm, resistansi lembaran film 50 ohm/sq. dan transparansi 62%, menjadikannya alternatif yang layak untuk saluran konduktif atau elektroda lawan dalam sel surya15,16.
Meskipun struktur dan kimia permukaan BS-NGF mirip dengan FS-NGF, kekasarannya berbeda ("Pertumbuhan FS- dan BS-NGF"). Sebelumnya, kami menggunakan grafit film ultratipis22 sebagai sensor gas. Oleh karena itu, kami menguji kelayakan penggunaan BS-NGF untuk tugas penginderaan gas (Gambar SI10). Pertama, bagian berukuran mm2 dari BS-NGF dipindahkan ke chip sensor elektroda interdigitating (Gambar SI10a-c). Rincian pembuatan chip sebelumnya dilaporkan; area sensitif aktifnya adalah 9 mm267. Dalam gambar SEM (Gambar SI10b dan c), elektroda emas yang mendasarinya terlihat jelas melalui NGF. Sekali lagi, dapat dilihat bahwa cakupan chip yang seragam dicapai untuk semua sampel. Pengukuran sensor gas dari berbagai gas direkam (Gbr. SI10d) (Gbr. SI11) dan tingkat respons yang dihasilkan ditunjukkan pada Gbr. SI10g. Kemungkinan dengan gas pengganggu lainnya termasuk SO2 (200 ppm), H2 (2%), CH4 (200 ppm), CO2 (2%), H2S (200 ppm) dan NH3 (200 ppm). Salah satu kemungkinan penyebabnya adalah NO2. Sifat elektrofilik gas22,68. Ketika diadsorpsi pada permukaan graphene, ia mengurangi penyerapan arus elektron oleh sistem. Perbandingan data waktu respons sensor BS-NGF dengan sensor yang dipublikasikan sebelumnya disajikan dalam Tabel SI2. Mekanisme untuk mengaktifkan kembali sensor NGF menggunakan plasma UV, plasma O3 atau perlakuan termal (50–150°C) pada sampel yang terpapar sedang berlangsung, idealnya diikuti oleh penerapan sistem tertanam69.
Selama proses CVD, pertumbuhan graphene terjadi pada kedua sisi substrat katalis41. Namun, BS-graphene biasanya dikeluarkan selama proses transfer41. Dalam studi ini, kami menunjukkan bahwa pertumbuhan NGF berkualitas tinggi dan transfer NGF bebas polimer dapat dicapai pada kedua sisi penyangga katalis. BS-NGF lebih tipis (~80 nm) daripada FS-NGF (~100 nm), dan perbedaan ini dijelaskan oleh fakta bahwa BS-Ni tidak secara langsung terpapar pada aliran gas prekursor. Kami juga menemukan bahwa kekasaran substrat NiAR memengaruhi kekasaran NGF. Hasil ini menunjukkan bahwa FS-NGF planar yang tumbuh dapat digunakan sebagai bahan prekursor untuk graphene (dengan metode pengelupasan70) atau sebagai saluran konduktif dalam sel surya15,16. Sebaliknya, BS-NGF akan digunakan untuk deteksi gas (Gbr. SI9) dan mungkin untuk sistem penyimpanan energi71,72 di mana kekasaran permukaannya akan berguna.
Dengan mempertimbangkan hal di atas, ada baiknya untuk menggabungkan karya saat ini dengan film grafit yang dipublikasikan sebelumnya yang ditumbuhkan dengan CVD dan menggunakan foil nikel. Seperti yang dapat dilihat pada Tabel 2, tekanan yang lebih tinggi yang kami gunakan memperpendek waktu reaksi (tahap pertumbuhan) bahkan pada suhu yang relatif rendah (dalam kisaran 850–1300 °C). Kami juga mencapai pertumbuhan yang lebih besar dari biasanya, yang menunjukkan potensi ekspansi. Ada faktor lain yang perlu dipertimbangkan, beberapa di antaranya telah kami sertakan dalam tabel.
NGF berkualitas tinggi dua sisi ditumbuhkan pada pelat nikel dengan CVD katalitik. Dengan menghilangkan substrat polimer tradisional (seperti yang digunakan dalam grafen CVD), kami mencapai pemindahan NGF basah yang bersih dan bebas cacat (ditumbuhkan pada sisi belakang dan depan pelat nikel) ke berbagai substrat yang kritis terhadap proses. Khususnya, NGF mencakup daerah FLG dan MLG (biasanya 0,1% hingga 3% per 100 µm2) yang terintegrasi dengan baik secara struktural ke dalam film yang lebih tebal. Planar TEM menunjukkan bahwa daerah ini tersusun dari tumpukan dua hingga tiga partikel grafit/grafen (masing-masing kristal atau lapisan), beberapa di antaranya memiliki ketidaksesuaian rotasi 10–20°. Daerah FLG dan MLG bertanggung jawab atas transparansi FS-NGF terhadap cahaya tampak. Sedangkan untuk lembaran belakang, keduanya dapat dibawa sejajar dengan lembaran depan dan, seperti yang ditunjukkan, dapat memiliki tujuan fungsional (misalnya, untuk deteksi gas). Studi-studi ini sangat berguna untuk mengurangi limbah dan biaya dalam proses CVD skala industri.
Secara umum, ketebalan rata-rata CVD NGF berada di antara lapisan graphene (lapisan rendah dan berlapis ganda) dan lembaran grafit industri (mikrometer). Berbagai sifat menariknya, dikombinasikan dengan metode sederhana yang telah kami kembangkan untuk produksi dan pengangkutannya, membuat film ini sangat cocok untuk aplikasi yang memerlukan respons fungsional grafit, tanpa biaya proses produksi industri yang intensif energi yang saat ini digunakan.
Foil nikel setebal 25 μm (kemurnian 99,5%, Goodfellow) dipasang dalam reaktor CVD komersial (Aixtron 4 inci BMPro). Sistem dibersihkan dengan argon dan dievakuasi ke tekanan dasar 10-3 mbar. Kemudian foil nikel ditempatkan dalam Ar/H2 (Setelah pra-anil foil Ni selama 5 menit, foil tersebut diekspos ke tekanan 500 mbar pada 900 °C. NGF diendapkan dalam aliran CH4/H2 (masing-masing 100 cm3) selama 5 menit. Sampel kemudian didinginkan hingga suhu di bawah 700 °C menggunakan aliran Ar (4000 cm3) pada 40 °C/menit. Rincian tentang optimalisasi proses pertumbuhan NGF dijelaskan di tempat lain30.
Morfologi permukaan sampel divisualisasikan dengan SEM menggunakan mikroskop Zeiss Merlin (1 kV, 50 pA). Kekasaran permukaan sampel dan ketebalan NGF diukur menggunakan AFM (Dimension Icon SPM, Bruker). Pengukuran TEM dan SAED dilakukan menggunakan mikroskop FEI Titan 80–300 Cubed yang dilengkapi dengan pistol emisi medan kecerahan tinggi (300 kV), monokromator tipe FEI Wien dan korektor aberasi sferis lensa CEOS untuk mendapatkan hasil akhir. resolusi spasial 0,09 nm. Sampel NGF dipindahkan ke kisi tembaga berlapis karbon untuk pencitraan TEM datar dan analisis struktur SAED. Dengan demikian, sebagian besar gumpalan sampel tersuspensi dalam pori-pori membran pendukung. Sampel NGF yang dipindahkan dianalisis dengan XRD. Pola difraksi sinar-X diperoleh menggunakan difraktometer serbuk (Brucker, penggeser fasa D2 dengan sumber Cu Kα, 1,5418 Å dan detektor LYNXEYE) menggunakan sumber radiasi Cu dengan diameter titik sinar 3 mm.
Beberapa pengukuran titik Raman direkam menggunakan mikroskop konfokal terpadu (Alpha 300 RA, WITeC). Laser 532 nm dengan daya eksitasi rendah (25%) digunakan untuk menghindari efek yang disebabkan oleh panas. Spektroskopi fotoelektron sinar-X (XPS) dilakukan pada spektrometer Kratos Axis Ultra pada area sampel seluas 300 × 700 μm2 menggunakan radiasi monokromatik Al Kα (hν = 1486,6 eV) pada daya 150 W. Spektrum resolusi diperoleh pada energi transmisi masing-masing 160 eV dan 20 eV. Sampel NGF yang dipindahkan ke SiO2 dipotong-potong (masing-masing berukuran 3 × 10 mm2) menggunakan laser serat ytterbium PLS6MW (1,06 μm) pada 30 W. Kontak kawat tembaga (ketebalan 50 μm) dibuat menggunakan pasta perak di bawah mikroskop optik. Eksperimen transpor listrik dan efek Hall dilakukan pada sampel-sampel ini pada suhu 300 K dan variasi medan magnet ± 9 Tesla dalam sistem pengukuran sifat fisik (PPMS EverCool-II, Quantum Design, AS). Spektrum UV–vis yang ditransmisikan direkam menggunakan spektrofotometer UV–vis Lambda 950 dalam rentang NGF 350–800 nm yang ditransfer ke substrat kuarsa dan sampel referensi kuarsa.
Sensor resistansi kimia (chip elektroda yang saling bertautan) dihubungkan dengan kabel ke papan sirkuit cetak khusus 73 dan resistansinya diekstraksi sementara. Papan sirkuit cetak tempat perangkat berada dihubungkan ke terminal kontak dan ditempatkan di dalam ruang penginderaan gas 74. Pengukuran resistansi dilakukan pada tegangan 1 V dengan pemindaian berkelanjutan dari pembersihan hingga paparan gas lalu pembersihan lagi. Ruang awalnya dibersihkan dengan pembersihan menggunakan nitrogen pada 200 cm3 selama 1 jam untuk memastikan penghilangan semua analit lain yang ada di dalam ruang, termasuk kelembapan. Analit individual kemudian dilepaskan perlahan ke dalam ruang pada laju aliran yang sama yaitu 200 cm3 dengan menutup tabung N2.
Versi revisi artikel ini telah diterbitkan dan dapat diakses melalui tautan di bagian atas artikel.
Inagaki, M. dan Kang, F. Ilmu Material Karbon dan Rekayasa: Dasar-dasar. Edisi kedua yang disunting. 2014. 542.
Pearson, HO Handbook of Carbon, Graphite, Diamond and Fullerenes: Properties, Processing and Applications. Edisi pertama telah diedit. 1994, New Jersey.
Tsai, W. et al. Film graphene/grafit multilapis area luas sebagai elektroda konduktif tipis transparan. aplikasi. fisika. Wright. 95(12), 123115(2009).
Balandin AA Sifat termal bahan graphene dan karbon berstruktur nano. Nat. Matt. 10(8), 569–581 (2011).
Cheng KY, Brown PW dan Cahill DG Konduktivitas termal film grafit yang tumbuh pada Ni (111) dengan deposisi uap kimia suhu rendah. kata keterangan. Matt. Interface 3, 16 (2016).
Hesjedal, T. Pertumbuhan berkelanjutan film graphene dengan deposisi uap kimia. aplikasi. fisika. Wright. 98(13), 133106(2011).
Waktu posting: 23-Agu-2024