Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझरच्या आवृत्तीला मर्यादित CSS सपोर्ट आहे. सर्वोत्तम परिणामांसाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही तुमच्या ब्राउझरची नवीन आवृत्ती वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये कंपॅटिबिलिटी मोड अक्षम करा). दरम्यान, सतत सपोर्ट सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही स्टाइलिंग किंवा जावास्क्रिप्टशिवाय साइट प्रदर्शित करत आहोत.
नॅनोस्केल ग्रेफाइट फिल्म्स (NGFs) हे मजबूत नॅनोमटेरियल आहेत जे उत्प्रेरक रासायनिक वाष्प निक्षेपणाने तयार केले जाऊ शकतात, परंतु त्यांच्या हस्तांतरणाच्या सुलभतेबद्दल आणि पुढील पिढीतील उपकरणांमध्ये पृष्ठभागाच्या आकारविज्ञानाचा त्यांच्या वापरावर कसा परिणाम होतो याबद्दल प्रश्न कायम आहेत. येथे आम्ही पॉलीक्रिस्टलाइन निकेल फॉइलच्या दोन्ही बाजूंवर NGF ची वाढ (क्षेत्रफळ 55 सेमी 2, जाडी सुमारे 100 एनएम) आणि त्याचे पॉलिमर-मुक्त हस्तांतरण (समोर आणि मागे, क्षेत्रफळ 6 सेमी 2 पर्यंत) नोंदवतो. उत्प्रेरक फॉइलच्या आकारविज्ञानामुळे, दोन कार्बन फिल्म्स त्यांच्या भौतिक गुणधर्मांमध्ये आणि इतर वैशिष्ट्यांमध्ये (जसे की पृष्ठभागाची खडबडीतपणा) भिन्न आहेत. आम्ही दाखवतो की खडबडीत मागील बाजू असलेले NGF NO2 शोधण्यासाठी योग्य आहेत, तर समोरील बाजूस गुळगुळीत आणि अधिक वाहक NGF (2000 S/cm, शीट प्रतिरोध - 50 ohms/m2) व्यवहार्य वाहक असू शकतात. सौर पेशीचे चॅनेल किंवा इलेक्ट्रोड (कारण ते दृश्यमान प्रकाशाचा 62% प्रसारित करते). एकंदरीत, वर्णन केलेल्या वाढ आणि वाहतूक प्रक्रिया NGF ला तांत्रिक अनुप्रयोगांसाठी पर्यायी कार्बन मटेरियल म्हणून साकार करण्यास मदत करू शकतात जिथे ग्राफीन आणि मायक्रॉन-जाड ग्रेफाइट फिल्म योग्य नाहीत.
ग्रेफाइट हे मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे औद्योगिक साहित्य आहे. विशेष म्हणजे, ग्रेफाइटमध्ये तुलनेने कमी वस्तुमान घनता आणि विमानातील उच्च थर्मल आणि इलेक्ट्रिकल चालकता हे गुणधर्म आहेत आणि ते कठोर थर्मल आणि रासायनिक वातावरणात खूप स्थिर आहे1,2. फ्लेक ग्रेफाइट हे ग्राफीन संशोधनासाठी एक सुप्रसिद्ध प्रारंभिक साहित्य आहे3. पातळ फिल्ममध्ये प्रक्रिया केल्यावर, ते स्मार्टफोन्स4,5,6,7 सारख्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी हीट सिंक, सेन्सर्स8,9,10 मध्ये सक्रिय सामग्री म्हणून आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप संरक्षण11.12 आणि अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट13,14 मध्ये लिथोग्राफीसाठी फिल्म्स, सौर पेशींमध्ये चॅनेल चालवणे15,16 या सर्व अनुप्रयोगांसाठी, नॅनोस्केल <100 nm मध्ये नियंत्रित जाडी असलेल्या ग्रेफाइट फिल्म्स (NGFs) चे मोठे क्षेत्र सहजपणे तयार आणि वाहतूक करता आले तर ते एक महत्त्वपूर्ण फायदा होईल.
ग्रेफाइट फिल्म्स विविध पद्धतींनी तयार केल्या जातात. एका प्रकरणात, ग्राफीन फ्लेक्स तयार करण्यासाठी एम्बेडिंग आणि विस्तार आणि त्यानंतर एक्सफोलिएशनचा वापर केला गेला10,11,17. फ्लेक्सवर आवश्यक जाडीच्या फिल्म्समध्ये प्रक्रिया करावी लागते आणि दाट ग्रेफाइट शीट्स तयार करण्यासाठी अनेकदा अनेक दिवस लागतात. दुसरा दृष्टिकोन म्हणजे ग्राफिटेबल सॉलिड प्रिकर्सर्सपासून सुरुवात करणे. उद्योगात, पॉलिमरच्या शीट्स कार्बनाइज्ड (१०००-१५०० °C वर) केल्या जातात आणि नंतर ग्राफिटाइज्ड (२८००-३२०० °C वर) चांगल्या प्रकारे संरचित स्तरित साहित्य तयार केले जातात. जरी या फिल्म्सची गुणवत्ता जास्त असली तरी, उर्जेचा वापर लक्षणीय आहे1,18,19 आणि किमान जाडी काही मायक्रॉनपर्यंत मर्यादित आहे1,18,19,20.
उत्प्रेरक रासायनिक वाष्प निक्षेपण (CVD) ही उच्च संरचनात्मक गुणवत्ता आणि वाजवी किंमत असलेल्या ग्राफीन आणि अल्ट्राथिन ग्रेफाइट फिल्म्स (<१० एनएम) तयार करण्यासाठी एक सुप्रसिद्ध पद्धत आहे21,22,23,24,25,26,27. तथापि, ग्राफीन आणि अल्ट्राथिन ग्रेफाइट फिल्म्स28 च्या वाढीच्या तुलनेत, CVD वापरून मोठ्या क्षेत्राची वाढ आणि/किंवा NGF चा वापर आणखी कमी शोधला जातो11,13,29,30,31,32,33.
CVD-उगवलेल्या ग्राफीन आणि ग्रेफाइट फिल्म्सना अनेकदा फंक्शनल सब्सट्रेट्समध्ये ट्रान्सफर करावे लागते34. या पातळ फिल्म ट्रान्सफरमध्ये दोन मुख्य पद्धतींचा समावेश होतो35: (1) नॉन-एच ट्रान्सफर36,37 आणि (2) एच-आधारित वेट केमिकल ट्रान्सफर (सब्सट्रेट सपोर्टेड)14,34,38. प्रत्येक पद्धतीचे काही फायदे आणि तोटे आहेत आणि इतरत्र वर्णन केल्याप्रमाणे, इच्छित अनुप्रयोगावर अवलंबून निवडले पाहिजे35,39. उत्प्रेरक सब्सट्रेट्सवर वाढवलेल्या ग्राफीन/ग्रेफाइट फिल्म्ससाठी, ओल्या रासायनिक प्रक्रियांद्वारे ट्रान्सफर (ज्यापैकी पॉलिमिथाइल मेथाक्रिलेट (PMMA) सर्वात जास्त वापरला जाणारा सपोर्ट लेयर आहे) ही पहिली पसंती राहते13,30,34,38,40,41,42. तुम्ही आणि इतर. असे नमूद केले होते की NGF ट्रान्सफरसाठी कोणताही पॉलिमर वापरला गेला नाही (नमुना आकार अंदाजे 4 सेमी2)25,43, परंतु ट्रान्सफर दरम्यान नमुना स्थिरता आणि/किंवा हाताळणीबद्दल कोणतेही तपशील प्रदान केले गेले नाहीत; पॉलिमर वापरून ओल्या रसायनशास्त्राच्या प्रक्रियेत अनेक टप्पे असतात, ज्यामध्ये बलिदानाच्या पॉलिमर थराचा वापर आणि त्यानंतर काढून टाकणे समाविष्ट आहे30,38,40,41,42. या प्रक्रियेचे तोटे आहेत: उदाहरणार्थ, पॉलिमर अवशेष वाढलेल्या फिल्मचे गुणधर्म बदलू शकतात38. अतिरिक्त प्रक्रियेमुळे अवशिष्ट पॉलिमर काढून टाकता येतो, परंतु या अतिरिक्त पायऱ्या फिल्म निर्मितीचा खर्च आणि वेळ वाढवतात38,40. CVD वाढीदरम्यान, ग्राफीनचा थर केवळ उत्प्रेरक फॉइलच्या पुढच्या बाजूला (स्टीम फ्लोकडे तोंड असलेली बाजू)च नव्हे तर त्याच्या मागील बाजूस देखील जमा केला जातो. तथापि, नंतरचे टाकाऊ उत्पादन मानले जाते आणि मऊ प्लाझ्माद्वारे ते त्वरीत काढून टाकता येते38,41. या फिल्मचे पुनर्वापर केल्याने उत्पादन वाढवण्यास मदत होऊ शकते, जरी ते फेस कार्बन फिल्मपेक्षा कमी दर्जाचे असले तरीही.
येथे, आम्ही CVD द्वारे पॉलीक्रिस्टलाइन निकेल फॉइलवर उच्च संरचनात्मक गुणवत्तेसह NGF च्या वेफर-स्केल बायफेशियल ग्रोथच्या तयारीचा अहवाल देतो. फॉइलच्या पुढील आणि मागील पृष्ठभागाची खडबडीतपणा NGF च्या आकारविज्ञान आणि संरचनेवर कसा परिणाम करते याचे मूल्यांकन केले गेले. आम्ही निकेल फॉइलच्या दोन्ही बाजूंमधून बहु-कार्यक्षम सब्सट्रेट्सवर NGF चे किफायतशीर आणि पर्यावरणास अनुकूल पॉलिमर-मुक्त हस्तांतरण देखील प्रदर्शित करतो आणि पुढील आणि मागील फिल्म विविध अनुप्रयोगांसाठी कसे योग्य आहेत ते दाखवतो.
खालील विभागांमध्ये स्टॅक केलेल्या ग्राफीन थरांच्या संख्येनुसार वेगवेगळ्या ग्रेफाइट फिल्म जाडीची चर्चा केली आहे: (i) सिंगल लेयर ग्राफीन (SLG, 1 लेयर), (ii) काही लेयर ग्राफीन (FLG, < 10 लेयर), (iii) मल्टीलेयर ग्राफीन (MLG, 10-30 लेयर) आणि (iv) NGF (~300 लेयर). नंतरची जाडी ही क्षेत्रफळाच्या टक्केवारीत व्यक्त केलेली सर्वात सामान्य जाडी आहे (प्रति 100 µm2 अंदाजे 97% क्षेत्रफळ)30. म्हणूनच संपूर्ण फिल्मला फक्त NGF म्हणतात.
ग्राफीन आणि ग्रेफाइट फिल्म्सच्या संश्लेषणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या पॉलीक्रिस्टलाइन निकेल फॉइल्समध्ये त्यांच्या उत्पादन आणि त्यानंतरच्या प्रक्रियेमुळे वेगवेगळे पोत असतात. आम्ही अलीकडेच NGF30 च्या वाढीच्या प्रक्रियेला अनुकूल करण्यासाठी एका अभ्यासाचा अहवाल दिला. आम्ही दाखवून दिले आहे की वाढीच्या टप्प्यात अॅनिलिंग वेळ आणि चेंबर प्रेशर यासारखे प्रक्रिया पॅरामीटर्स एकसमान जाडीचे NGF मिळविण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. येथे, आम्ही निकेल फॉइलच्या पॉलिश केलेल्या फ्रंट (FS) आणि अनपॉलिश केलेल्या बॅक (BS) पृष्ठभागावर NGF च्या वाढीचा अधिक तपास केला (आकृती 1a). तीन प्रकारचे FS आणि BS नमुने तक्ता 1 मध्ये सूचीबद्ध केले गेले. दृश्य तपासणीनंतर, निकेल फॉइल (NiAG) च्या दोन्ही बाजूंना NGF ची एकसमान वाढ वैशिष्ट्यपूर्ण धातूच्या चांदीच्या राखाडी रंगापासून मॅट राखाडी रंगात बल्क Ni सब्सट्रेटच्या रंग बदलाद्वारे दिसून येते (आकृती 1a); सूक्ष्म मोजमापांची पुष्टी झाली (आकृती 1b, c). उज्ज्वल प्रदेशात पाहिलेले आणि आकृती 1b मध्ये लाल, निळे आणि नारिंगी बाणांनी दर्शविलेले FS-NGF चे एक सामान्य रमन स्पेक्ट्रम आकृती 1c मध्ये दर्शविले आहे. ग्रेफाइट G (१६८३ सेमी−१) आणि २D (२६९६ सेमी−१) चे वैशिष्ट्यपूर्ण रमन शिखर अत्यंत स्फटिकासारखे NGF च्या वाढीची पुष्टी करतात (आकृती १c, तक्ता SI1). संपूर्ण चित्रपटात, तीव्रता गुणोत्तर (I2D/IG) ~०.३ सह रमन स्पेक्ट्राचे प्राबल्य दिसून आले, तर I2D/IG = ०.८ सह रमन स्पेक्ट्रा क्वचितच दिसून आले. संपूर्ण चित्रपटात दोषपूर्ण शिखरांची अनुपस्थिती (D = १३५० सेमी-१) NGF वाढीची उच्च गुणवत्ता दर्शवते. BS-NGF नमुन्यावर (आकृती SI1 a आणि b, तक्ता SI1) असेच रमन परिणाम प्राप्त झाले.
NiAG FS- आणि BS-NGF ची तुलना: (a) वेफर स्केल (55 cm2) वर NGF वाढ दर्शविणाऱ्या एका सामान्य NGF (NiAG) नमुन्याचे छायाचित्र आणि परिणामी BS- आणि FS-Ni फॉइल नमुने, (b) ऑप्टिकल मायक्रोस्कोपद्वारे मिळवलेल्या FS-NGF प्रतिमा/ Ni, (c) पॅनेल b मध्ये वेगवेगळ्या स्थानांवर रेकॉर्ड केलेले सामान्य रमन स्पेक्ट्रा, (d, f) FS-NGF/Ni वरील वेगवेगळ्या मॅग्निफिकेशनवर SEM प्रतिमा, (e, g) वेगवेगळ्या मॅग्निफिकेशनवर SEM प्रतिमा सेट BS -NGF/Ni. निळा बाण FLG प्रदेश दर्शवितो, नारंगी बाण MLG प्रदेश (FLG प्रदेशाजवळ) दर्शवितो, लाल बाण NGF प्रदेश दर्शवितो आणि मॅजेन्टा बाण पट दर्शवितो.
वाढ ही सुरुवातीच्या सब्सट्रेटची जाडी, क्रिस्टल आकार, अभिमुखता आणि धान्याच्या सीमांवर अवलंबून असल्याने, मोठ्या क्षेत्रांवर NGF जाडीचे वाजवी नियंत्रण मिळवणे हे एक आव्हान आहे20,34,44. या अभ्यासात आम्ही पूर्वी प्रकाशित केलेल्या सामग्रीचा वापर केला आहे30. ही प्रक्रिया प्रति 100 µm230 0.1 ते 3% पर्यंत उज्ज्वल प्रदेश निर्माण करते. पुढील विभागांमध्ये, आम्ही दोन्ही प्रकारच्या प्रदेशांसाठी निकाल सादर करतो. उच्च विस्तार SEM प्रतिमा दोन्ही बाजूंना अनेक उज्ज्वल कॉन्ट्रास्ट क्षेत्रांची उपस्थिती दर्शवितात (आकृती 1f,g), जे FLG आणि MLG क्षेत्रांची उपस्थिती दर्शवितात30,45. रमन स्कॅटरिंग (आकृती 1c) आणि TEM निकालांनी ("FS-NGF: रचना आणि गुणधर्म" या विभागात नंतर चर्चा केली आहे) याची पुष्टी देखील केली. FS- आणि BS-NGF/Ni नमुन्यांवर (Ni वर वाढवलेले पुढचे आणि मागचे NGF) निरीक्षण केलेले FLG आणि MLG क्षेत्रे प्री-अॅनिलिंग दरम्यान तयार झालेल्या मोठ्या Ni(111) धान्यांवर वाढले असतील22,30,45. दोन्ही बाजूंना घडी पडल्याचे दिसून आले (आकृती 1b, जांभळ्या बाणांनी चिन्हांकित). ग्रेफाइट आणि निकेल सब्सट्रेटमधील थर्मल विस्ताराच्या गुणांकात मोठ्या फरकामुळे हे घडी बहुतेकदा CVD-वाढवलेल्या ग्राफीन आणि ग्रेफाइट फिल्ममध्ये आढळतात30,38.
AFM प्रतिमेने पुष्टी केली की FS-NGF नमुना BS-NGF नमुना (आकृती SI1) (आकृती SI2) पेक्षा अधिक चांगला होता. FS-NGF/Ni (आकृती SI2c) आणि BS-NGF/Ni (आकृती SI2d) चे मूळ सरासरी चौरस (RMS) खडबडीतपणा मूल्ये अनुक्रमे 82 आणि 200 nm आहेत (20 × 20 μm2 क्षेत्रफळावर मोजले जातात). प्राप्त झालेल्या अवस्थेत (आकृती SI3) निकेल (NiAR) फॉइलच्या पृष्ठभागाच्या विश्लेषणाच्या आधारे उच्च खडबडीतपणा समजू शकतो. FS आणि BS-NiAR च्या SEM प्रतिमा आकृती SI3a–d मध्ये दर्शविल्या आहेत, वेगवेगळ्या पृष्ठभागाच्या आकारांचे प्रदर्शन करतात: पॉलिश केलेल्या FS-Ni फॉइलमध्ये नॅनो- आणि मायक्रोन-आकाराचे गोलाकार कण असतात, तर पॉलिश न केलेले BS-Ni फॉइलमध्ये उत्पादन शिडी असते. उच्च शक्ती आणि घट असलेले कण म्हणून. एनील केलेल्या निकेल फॉइल (NiA) च्या कमी आणि उच्च रिझोल्यूशन प्रतिमा आकृती SI3e–h मध्ये दर्शविल्या आहेत. या आकृत्यांमध्ये, आपण निकेल फॉइलच्या दोन्ही बाजूंना अनेक मायक्रॉन-आकाराच्या निकेल कणांची उपस्थिती पाहू शकतो (आकृती SI3e–h). मोठ्या धान्यांमध्ये Ni(111) पृष्ठभागाची दिशा असू शकते, जसे आधी नोंदवले गेले आहे30,46. FS-NiA आणि BS-NiA मधील निकेल फॉइल आकारविज्ञानात लक्षणीय फरक आहेत. BS-NGF/Ni ची उच्च खडबडीतपणा BS-NiAR च्या पॉलिश न केलेल्या पृष्ठभागामुळे आहे, ज्याची पृष्ठभाग अॅनिलिंगनंतरही लक्षणीयरीत्या खडबडीत राहते (आकृती SI3). वाढीच्या प्रक्रियेपूर्वी या प्रकारच्या पृष्ठभागाच्या वैशिष्ट्यीकरणामुळे ग्राफीन आणि ग्रेफाइट फिल्म्सची खडबडीतता नियंत्रित करता येते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की मूळ सब्सट्रेटमध्ये ग्राफीन वाढीदरम्यान काही धान्य पुनर्रचना झाली, ज्यामुळे धान्याचा आकार किंचित कमी झाला आणि अॅनिल्ड फॉइल आणि उत्प्रेरक फिल्म22 च्या तुलनेत सब्सट्रेटची पृष्ठभागाची खडबडीतता थोडीशी वाढली.
सब्सट्रेट पृष्ठभागाची खडबडीतपणा, अॅनिलिंग वेळ (धान्य आकार) 30,47 आणि रिलीज नियंत्रण 43 यांचे बारीक-ट्यूनिंग केल्याने प्रादेशिक NGF जाडीची एकरूपता µm2 आणि/किंवा अगदी nm2 स्केलपर्यंत कमी होण्यास मदत होईल (म्हणजेच, काही नॅनोमीटरच्या जाडीतील फरक). सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागाची खडबडीतता नियंत्रित करण्यासाठी, परिणामी निकेल फॉइलचे इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग सारख्या पद्धतींचा विचार केला जाऊ शकतो48. नंतर प्रीट्रीट केलेले निकेल फॉइल कमी तापमानात (< 900 °C) 46 आणि वेळ (< 5 मिनिटे) अॅनिल केले जाऊ शकते जेणेकरून मोठे Ni(111) धान्य तयार होऊ नये (जे FLG वाढीसाठी फायदेशीर आहे).
SLG आणि FLG ग्राफीन आम्ल आणि पाण्याच्या पृष्ठभागावरील ताण सहन करू शकत नाहीत, त्यामुळे ओल्या रासायनिक हस्तांतरण प्रक्रियेदरम्यान यांत्रिक आधार थरांची आवश्यकता असते22,34,38. पॉलिमर-समर्थित सिंगल-लेयर ग्राफीन38 च्या ओल्या रासायनिक हस्तांतरणाच्या विपरीत, आम्हाला आढळले की वाढलेल्या NGF च्या दोन्ही बाजू पॉलिमर आधाराशिवाय हस्तांतरित केल्या जाऊ शकतात, जसे की आकृती 2a मध्ये दर्शविले आहे (अधिक तपशीलांसाठी आकृती SI4a पहा). दिलेल्या सब्सट्रेटमध्ये NGF चे हस्तांतरण अंतर्निहित Ni30.49 फिल्मच्या ओल्या खोदकामाने सुरू होते. वाढलेले NGF/Ni/NGF नमुने रात्रभर 70% HNO3 च्या 15 मिली मध्ये 600 मिली डीआयोनाइज्ड (DI) पाण्यात पातळ केले होते. Ni फॉइल पूर्णपणे विरघळल्यानंतर, FS-NGF सपाट राहते आणि NGF/Ni/NGF नमुन्याप्रमाणेच द्रव पृष्ठभागावर तरंगते, तर BS-NGF पाण्यात बुडवले जाते (आकृती 2a,b). नंतर वेगळ्या केलेल्या NGF ला एका बीकरमधून ताजे विआयनीकृत पाणी असलेल्या दुसऱ्या बीकरमध्ये स्थानांतरित केले गेले आणि वेगळ्या केलेल्या NGF ला पूर्णपणे धुतले गेले, अवतल काचेच्या डिशमधून चार ते सहा वेळा पुनरावृत्ती केली गेली. शेवटी, FS-NGF आणि BS-NGF ला इच्छित सब्सट्रेटवर ठेवण्यात आले (आकृती 2c).
निकेल फॉइलवर वाढवलेल्या NGF साठी पॉलिमर-मुक्त ओले रासायनिक हस्तांतरण प्रक्रिया: (a) प्रक्रिया प्रवाह आकृती (अधिक तपशीलांसाठी आकृती SI4 पहा), (b) Ni एचिंग नंतर विभक्त NGF चे डिजिटल छायाचित्र (2 नमुने), (c) उदाहरण FS – आणि BS-NGF SiO2/Si सब्सट्रेटमध्ये हस्तांतरण, (d) अपारदर्शक पॉलिमर सब्सट्रेटमध्ये FS-NGF हस्तांतरण, (e) पॅनेल d सारख्याच नमुन्यातून BS-NGF (दोन भागांमध्ये विभागलेले), सोन्याचा मुलामा असलेल्या C कागदावर आणि Nafion (लवचिक पारदर्शक सब्सट्रेट, लाल कोपऱ्यांनी चिन्हांकित कडा) मध्ये हस्तांतरित.
लक्षात ठेवा की ओल्या रासायनिक हस्तांतरण पद्धती वापरून केलेल्या SLG हस्तांतरणासाठी एकूण प्रक्रिया वेळ २०-२४ तास लागतो ३८. येथे दाखवलेल्या पॉलिमर-मुक्त हस्तांतरण तंत्रासह (आकृती SI4a), एकूण NGF हस्तांतरण प्रक्रिया वेळ लक्षणीयरीत्या कमी होतो (अंदाजे १५ तास). प्रक्रियेत हे समाविष्ट आहे: (पायरी १) एक एचिंग द्रावण तयार करा आणि त्यात नमुना ठेवा (~१० मिनिटे), नंतर Ni एचिंगसाठी रात्रभर वाट पहा (~७२०० मिनिटे), (पायरी २) डीआयोनाइज्ड पाण्याने स्वच्छ धुवा (पायरी - ३). डीआयोनाइज्ड पाण्यात साठवा किंवा लक्ष्य सब्सट्रेटमध्ये स्थानांतरित करा (२० मिनिटे). NGF आणि बल्क मॅट्रिक्समध्ये अडकलेले पाणी केशिका कृतीद्वारे (ब्लॉटिंग पेपर वापरून) काढून टाकले जाते ३८, नंतर उर्वरित पाण्याचे थेंब नैसर्गिक कोरडे करून काढून टाकले जातात (अंदाजे ३० मिनिटे), आणि शेवटी नमुना १० मिनिटांसाठी व्हॅक्यूम ओव्हनमध्ये (१०-१ mbar) ५०-९० °C (६० मिनिटे) ३८ वर वाळवला जातो.
ग्रेफाइट हे उच्च तापमानात (≥ २०० °C) पाणी आणि हवेच्या उपस्थितीला तोंड देण्यासाठी ओळखले जाते. ५०,५१,५२. आम्ही रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी, SEM आणि XRD वापरून नमुने खोलीच्या तपमानावर आणि सीलबंद बाटल्यांमध्ये काही दिवसांपासून एक वर्षापर्यंत साठवल्यानंतर तपासले (आकृती SI4). कोणताही लक्षणीय क्षय नाही. आकृती 2c मध्ये फ्री-स्टँडिंग FS-NGF आणि BS-NGF हे डीआयोनाइज्ड पाण्यात दाखवले आहे. आकृती 2c च्या सुरुवातीला दाखवल्याप्रमाणे, आम्ही त्यांना SiO2 (300 nm)/Si सब्सट्रेटवर कॅप्चर केले. याव्यतिरिक्त, आकृती 2d,e मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, सतत NGF पॉलिमर (नेक्सॉल्व्ह आणि नॅफिओनमधील थर्मब्राइट पॉलिमाइड) आणि सोन्याने लेपित कार्बन पेपर सारख्या विविध सब्सट्रेट्समध्ये हस्तांतरित केले जाऊ शकते. तरंगणारे FS-NGF लक्ष्य सब्सट्रेटवर सहजपणे ठेवले गेले (आकृती 2c, d). तथापि, ३ सेमी 2 पेक्षा मोठे BS-NGF नमुने पाण्यात पूर्णपणे बुडवल्यावर हाताळणे कठीण होते. सहसा, जेव्हा ते पाण्यात लोळू लागतात, तेव्हा निष्काळजी हाताळणीमुळे ते कधीकधी दोन किंवा तीन भागांमध्ये मोडतात (आकृती 2e). एकूणच, आम्ही अनुक्रमे 6 आणि 3 सेमी 2 क्षेत्रफळाच्या नमुन्यांसाठी PS- आणि BS-NGF चे पॉलिमर-मुक्त हस्तांतरण (6 सेमी 2 वर NGF/Ni/NGF वाढीशिवाय सतत निर्बाध हस्तांतरण) साध्य करू शकलो. कोणतेही उरलेले मोठे किंवा लहान तुकडे इच्छित सब्सट्रेटवर (~1 मिमी 2, आकृती SI4b, "FS-NGF: संरचना आणि गुणधर्म (चर्चा केलेले) "रचना आणि गुणधर्म" अंतर्गत तांब्याच्या ग्रिडमध्ये हस्तांतरित केलेले नमुना पहा) (एचिंग सोल्युशन किंवा डीआयोनाइज्ड पाण्यात सहजपणे पाहिले जाऊ शकतात) किंवा भविष्यातील वापरासाठी साठवले जाऊ शकतात (आकृती SI4). या निकषावर आधारित, आमचा अंदाज आहे की NGF 98-99% पर्यंत (हस्तांतरणासाठी वाढीनंतर) उत्पन्नात पुनर्प्राप्त केले जाऊ शकते.
पॉलिमरशिवाय ट्रान्सफर नमुन्यांचे तपशीलवार विश्लेषण करण्यात आले. ऑप्टिकल मायक्रोस्कोपी (OM) आणि SEM प्रतिमा (आकृती SI5 आणि आकृती 3) वापरून FS- आणि BS-NGF/SiO2/Si (आकृती 2c) वर मिळवलेल्या पृष्ठभागाच्या आकारविज्ञान वैशिष्ट्यांवरून असे दिसून आले की हे नमुने मायक्रोस्कोपीशिवाय ट्रान्सफर केले गेले. क्रॅक, छिद्रे किंवा न गुंडाळलेले क्षेत्र यासारखे दृश्यमान संरचनात्मक नुकसान. वाढत्या NGF वरील घड्या (आकृती 3b, d, जांभळ्या बाणांनी चिन्हांकित) हस्तांतरणानंतरही अबाधित राहिल्या. FS- आणि BS-NGF दोन्ही FLG प्रदेशांनी बनलेले आहेत (आकृती 3 मध्ये निळ्या बाणांनी दर्शविलेले तेजस्वी प्रदेश). आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, अल्ट्राथिन ग्रेफाइट फिल्म्सच्या पॉलिमर ट्रान्सफर दरम्यान सामान्यतः आढळणाऱ्या काही नुकसान झालेल्या प्रदेशांच्या विपरीत, NGF ला जोडणारे अनेक मायक्रॉन-आकाराचे FLG आणि MLG प्रदेश (आकृती 3d मध्ये निळ्या बाणांनी चिन्हांकित) क्रॅक किंवा ब्रेकशिवाय ट्रान्सफर केले गेले (आकृती 3d). 3). लेस-कार्बन कॉपर ग्रिडवर हस्तांतरित केलेल्या NGF च्या TEM आणि SEM प्रतिमा वापरून यांत्रिक अखंडतेची पुष्टी करण्यात आली, जसे नंतर चर्चा केली गेली ("FS-NGF: रचना आणि गुणधर्म"). आकृती SI6a आणि b (20 × 20 μm2) मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, हस्तांतरित केलेले BS-NGF/SiO2/Si हे FS-NGF/SiO2/Si पेक्षा खडबडीत आहे ज्याचे rms मूल्य अनुक्रमे 140 nm आणि 17 nm आहे. SiO2/Si सब्सट्रेटवर (RMS < 2 nm) हस्तांतरित केलेले NGF चे RMS मूल्य Ni (आकृती SI2) वर वाढवलेल्या NGF पेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी (सुमारे 3 पट) आहे, जे दर्शवते की अतिरिक्त खडबडीतपणा Ni पृष्ठभागाशी जुळू शकतो. याव्यतिरिक्त, FS- आणि BS-NGF/SiO2/Si नमुन्यांच्या कडांवर केलेल्या AFM प्रतिमांमध्ये अनुक्रमे 100 आणि 80 nm ची NGF जाडी दिसून आली (आकृती SI7). BS-NGF ची लहान जाडी पृष्ठभाग थेट पूर्वगामी वायूच्या संपर्कात न आल्याने होऊ शकते.
SiO2/Si वेफरवर पॉलिमरशिवाय हस्तांतरित NGF (NiAG) (आकृती 2c पहा): (a,b) हस्तांतरित FS-NGF च्या SEM प्रतिमा: कमी आणि उच्च विस्तार (पॅनेलमधील नारिंगी चौरसाशी संबंधित). ठराविक क्षेत्रे) – a). (c,d) हस्तांतरित BS-NGF च्या SEM प्रतिमा: कमी आणि उच्च विस्तार (पॅनेल c मध्ये नारिंगी चौरसाने दर्शविलेल्या ठराविक क्षेत्राशी संबंधित). (e, f) हस्तांतरित FS- आणि BS-NGF च्या AFM प्रतिमा. निळा बाण FLG प्रदेश दर्शवितो - चमकदार कॉन्ट्रास्ट, निळसर बाण - काळा MLG कॉन्ट्रास्ट, लाल बाण - काळा कॉन्ट्रास्ट NGF प्रदेश दर्शवितो, मॅजेन्टा बाण पट दर्शवितो.
वाढलेल्या आणि हस्तांतरित केलेल्या FS- आणि BS-NGF च्या रासायनिक रचनेचे विश्लेषण एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (XPS) (आकृती 4) द्वारे करण्यात आले. वाढलेल्या FS- आणि BS-NGFs (NiAG) च्या Ni सब्सट्रेट (850 eV) शी संबंधित मोजलेल्या स्पेक्ट्रामध्ये (आकृती 4a, b) एक कमकुवत शिखर आढळून आले. हस्तांतरित केलेल्या FS- आणि BS-NGF/SiO2/Si च्या मोजलेल्या स्पेक्ट्रामध्ये कोणतेही शिखर नाहीत (आकृती 4c; BS-NGF/SiO2/Si साठी समान परिणाम दर्शविलेले नाहीत), जे दर्शविते की हस्तांतरणानंतर कोणतेही अवशिष्ट Ni दूषितता नाही. आकृती 4d-f FS-NGF/SiO2/Si च्या C 1 s, O 1 s आणि Si 2p ऊर्जा पातळीचे उच्च-रिझोल्यूशन स्पेक्ट्रा दर्शविते. ग्रेफाइटच्या C 1 s ची बंधन ऊर्जा 284.4 eV53.54 आहे. आकृती 4d54 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, ग्रेफाइट शिखरांचा रेषीय आकार सामान्यतः असममित मानला जातो. उच्च-रिझोल्यूशन कोर-लेव्हल C1s स्पेक्ट्रम (आकृती 4d) ने देखील शुद्ध हस्तांतरण (म्हणजेच, कोणतेही पॉलिमर अवशेष नाहीत) पुष्टी केली, जी मागील अभ्यासांशी सुसंगत आहे38. ताज्या वाढलेल्या नमुन्याच्या (NiAG) आणि हस्तांतरणानंतरच्या C1s स्पेक्ट्राची रेषारुंदी अनुक्रमे 0.55 आणि 0.62 eV आहे. ही मूल्ये SLG (SiO2 सब्सट्रेटवरील SLG साठी 0.49 eV)38 पेक्षा जास्त आहेत. तथापि, ही मूल्ये उच्च-ओरिएंटेड पायरोलाइटिक ग्राफीन नमुन्यांसाठी पूर्वी नोंदवलेल्या रेषारुंदीपेक्षा लहान आहेत (~0.75 eV)53,54,55, जे सध्याच्या सामग्रीमध्ये दोषपूर्ण कार्बन साइट्सची अनुपस्थिती दर्शवितात. C1s आणि O1s ग्राउंड लेव्हल स्पेक्ट्रामध्ये देखील खांद्यांची कमतरता आहे, ज्यामुळे उच्च-रिझोल्यूशन शिखर डीकॉनव्होल्यूशन54 ची आवश्यकता नाहीशी होते. २९१.१ eV च्या आसपास π → π* उपग्रह शिखर आहे, जे बहुतेकदा ग्रेफाइट नमुन्यांमध्ये दिसून येते. Si 2p आणि O 1 च्या कोर लेव्हल स्पेक्ट्रामध्ये (आकृती ४e, f पहा) १०३ eV आणि ५३२.५ eV सिग्नल अनुक्रमे SiO2 ५६ सब्सट्रेटला दिले जातात. XPS ही एक पृष्ठभाग-संवेदनशील तंत्र आहे, म्हणून NGF हस्तांतरणाच्या आधी आणि नंतर आढळलेले Ni आणि SiO2 शी संबंधित सिग्नल अनुक्रमे FLG प्रदेशातून उद्भवले आहेत असे गृहीत धरले जाते. हस्तांतरित BS-NGF नमुन्यांसाठी (दाखवलेले नाही) समान परिणाम आढळले.
NiAG XPS निकाल: (ac) अनुक्रमे वाढलेल्या FS-NGF/Ni, BS-NGF/Ni आणि हस्तांतरित FS-NGF/SiO2/Si च्या वेगवेगळ्या मूलभूत अणु रचनांचे सर्वेक्षण स्पेक्ट्रा. (d–f) FS-NGF/SiO2/Si नमुन्याच्या कोर पातळी C 1 s, O 1s आणि Si 2p चे उच्च-रिझोल्यूशन स्पेक्ट्रा.
हस्तांतरित केलेल्या NGF क्रिस्टल्सची एकूण गुणवत्ता एक्स-रे डिफ्रॅक्शन (XRD) वापरून मूल्यांकन करण्यात आली. हस्तांतरित FS- आणि BS-NGF/SiO2/Si चे विशिष्ट XRD नमुने (आकृती SI8) 26.6° आणि 54.7° वर विवर्तन शिखर (0 0 0 2) आणि (0 0 0 4) ची उपस्थिती दर्शवितात, जे ग्रेफाइटसारखेच आहे. . हे NGF च्या उच्च क्रिस्टलाइन गुणवत्तेची पुष्टी करते आणि d = 0.335 nm च्या आंतरस्तरीय अंतराशी संबंधित आहे, जे हस्तांतरण चरणानंतर राखले जाते. विवर्तन शिखर (0 0 0 2) ची तीव्रता विवर्तन शिखर (0 0 0 4) च्या अंदाजे 30 पट आहे, जे दर्शवते की NGF क्रिस्टल प्लेन नमुना पृष्ठभागाशी चांगले संरेखित आहे.
SEM, रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी, XPS आणि XRD च्या निकालांनुसार, BS-NGF/Ni ची गुणवत्ता FS-NGF/Ni सारखीच असल्याचे आढळून आले, जरी त्याचा rms खडबडीतपणा थोडा जास्त होता (आकृती SI2, SI5) आणि SI7).
२०० नॅनोमीटर जाडीपर्यंत पॉलिमर सपोर्ट लेयर असलेले SLG पाण्यावर तरंगू शकतात. हे सेटअप सामान्यतः पॉलिमर-सहाय्यित ओले रासायनिक हस्तांतरण प्रक्रियेत वापरले जाते२२,३८. ग्राफीन आणि ग्रेफाइट हे हायड्रोफोबिक (ओले कोन ८०-९०°) ५७ आहेत. ग्राफीन आणि FLG दोन्हीचे संभाव्य ऊर्जा पृष्ठभाग बरेच सपाट असल्याचे नोंदवले गेले आहे, पृष्ठभागावर पाण्याच्या पार्श्व हालचालीसाठी कमी संभाव्य ऊर्जा (~१ kJ/mol) आहे५८. तथापि, ग्राफीन आणि ग्राफीनच्या तीन थरांसह पाण्याची गणना केलेली परस्परसंवाद ऊर्जाअनुक्रमे अंदाजे − १३ आणि − १५ kJ/mol,५८ आहे, जे दर्शवते की NGF (सुमारे ३०० थर) सह पाण्याचा परस्परसंवाद ग्राफीनच्या तुलनेत कमी आहे. पाण्याच्या पृष्ठभागावर फ्रीस्टँडिंग NGF सपाट राहण्याचे हे एक कारण असू शकते, तर फ्रीस्टँडिंग ग्राफीन (जे पाण्यात तरंगते) वर येते आणि तुटते. जेव्हा NGF पूर्णपणे पाण्यात बुडवले जाते (परिणाम खडबडीत आणि सपाट NGF साठी समान असतात), तेव्हा त्याच्या कडा वाकतात (आकृती SI4). पूर्ण विसर्जनाच्या बाबतीत, NGF-पाणी परस्परसंवाद ऊर्जा जवळजवळ दुप्पट होणे अपेक्षित आहे (तरंगणाऱ्या NGF च्या तुलनेत) आणि NGF च्या कडा उच्च संपर्क कोन (हायड्रोफोबिसिटी) राखण्यासाठी दुमडल्या पाहिजेत. एम्बेडेड NGF च्या कडा कुरळे होऊ नयेत यासाठी धोरणे विकसित केली जाऊ शकतात असे आम्हाला वाटते. एक दृष्टिकोन म्हणजे ग्रेफाइट फिल्मची ओली करण्याची प्रतिक्रिया नियंत्रित करण्यासाठी मिश्रित सॉल्व्हेंट्स वापरणे.59.
ओल्या रासायनिक हस्तांतरण प्रक्रियेद्वारे विविध प्रकारच्या सब्सट्रेट्समध्ये SLG चे हस्तांतरण यापूर्वी नोंदवले गेले आहे. सामान्यतः असे स्वीकारले जाते की ग्राफीन/ग्रेफाइट फिल्म्स आणि सब्सट्रेट्समध्ये कमकुवत व्हॅन डेर वाल्स फोर्स अस्तित्वात असतात (मग ते SiO2/Si38,41,46,60, SiC38, Au42, Si पिलर्स22 आणि लेसी कार्बन फिल्म्स30, 34 सारखे कठोर सब्सट्रेट्स असोत किंवा पॉलिमाइड 37 सारखे लवचिक सब्सट्रेट्स असोत). येथे आपण असे गृहीत धरतो की त्याच प्रकारच्या परस्परसंवादाचे वर्चस्व असते. यांत्रिक हाताळणी दरम्यान (व्हॅक्यूम आणि/किंवा वातावरणीय परिस्थितीत किंवा स्टोरेज दरम्यान) येथे सादर केलेल्या कोणत्याही सब्सट्रेट्ससाठी NGF चे कोणतेही नुकसान किंवा सोलणे आम्हाला आढळले नाही (उदा., आकृती 2, SI7 आणि SI9). याव्यतिरिक्त, NGF/SiO2/Si नमुन्याच्या कोर लेव्हलच्या XPS C 1 s स्पेक्ट्रममध्ये आम्हाला SiC शिखर आढळले नाही (आकृती 4). हे परिणाम सूचित करतात की NGF आणि लक्ष्य सब्सट्रेट्समध्ये कोणतेही रासायनिक बंध नाही.
मागील विभागात, "FS- आणि BS-NGF चे पॉलिमर-मुक्त हस्तांतरण", आम्ही दाखवून दिले की NGF निकेल फॉइलच्या दोन्ही बाजूंनी वाढू शकते आणि हस्तांतरित करू शकते. हे FS-NGF आणि BS-NGF पृष्ठभागाच्या खडबडीतपणाच्या बाबतीत एकसारखे नाहीत, ज्यामुळे आम्हाला प्रत्येक प्रकारासाठी सर्वात योग्य अनुप्रयोगांचा शोध घेण्यास प्रवृत्त केले.
FS-NGF ची पारदर्शकता आणि गुळगुळीत पृष्ठभाग लक्षात घेता, आम्ही त्याची स्थानिक रचना, ऑप्टिकल आणि विद्युत गुणधर्मांचा अधिक तपशीलवार अभ्यास केला. पॉलिमर ट्रान्सफरशिवाय FS-NGF ची रचना आणि रचना ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (TEM) इमेजिंग आणि निवडलेले क्षेत्र इलेक्ट्रॉन विवर्तन (SAED) पॅटर्न विश्लेषणाद्वारे दर्शविली गेली. संबंधित परिणाम आकृती 5 मध्ये दर्शविले आहेत. कमी मॅग्निफिकेशन प्लॅनर TEM इमेजिंगमध्ये NGF आणि FLG क्षेत्रांची उपस्थिती दिसून आली ज्यामध्ये भिन्न इलेक्ट्रॉन कॉन्ट्रास्ट वैशिष्ट्ये आहेत, म्हणजेच अनुक्रमे गडद आणि उजळ क्षेत्रे (आकृती 5a). चित्रपट एकूणच NGF आणि FLG च्या वेगवेगळ्या क्षेत्रांमध्ये चांगली यांत्रिक अखंडता आणि स्थिरता प्रदर्शित करतो, चांगला ओव्हरलॅप आणि कोणतेही नुकसान किंवा फाडणे नाही, ज्याची पुष्टी SEM (आकृती 3) आणि उच्च मॅग्निफिकेशन TEM अभ्यास (आकृती 5c-e) द्वारे देखील झाली. विशेषतः, आकृती 5d मध्ये पुलाची रचना त्याच्या सर्वात मोठ्या भागात (आकृती 5d मध्ये काळ्या ठिपक्याच्या बाणाने चिन्हांकित केलेली स्थिती) दर्शविली आहे, जी त्रिकोणी आकाराने दर्शविली जाते आणि सुमारे 51 रुंदीसह ग्राफीन थर असते. ०.३३ ± ०.०१ एनएमच्या इंटरप्लानर स्पेसिंगसह रचना सर्वात अरुंद प्रदेशात (आकृती ५ ड मधील घन काळ्या बाणाचा शेवट) ग्राफीनच्या अनेक थरांमध्ये आणखी कमी केली जाते.
कार्बन लेसी कॉपर ग्रिडवर पॉलिमर-मुक्त NiAG नमुन्याची प्लॅनर TEM प्रतिमा: (a, b) NGF आणि FLG क्षेत्रांसह कमी मॅग्निफिकेशन TEM प्रतिमा, (ce) पॅनेल-a आणि पॅनेल-b मधील विविध क्षेत्रांच्या उच्च मॅग्निफिकेशन प्रतिमा एकाच रंगाचे चिन्हांकित बाण आहेत. पॅनेल a आणि c मधील हिरवे बाण बीम संरेखन दरम्यान नुकसानाचे वर्तुळाकार क्षेत्र दर्शवितात. (f–i) पॅनेल a ते c मध्ये, वेगवेगळ्या प्रदेशांमधील SAED नमुने अनुक्रमे निळ्या, निळ्या, नारंगी आणि लाल वर्तुळांनी दर्शविले आहेत.
आकृती 5c मधील रिबन स्ट्रक्चर ग्रेफाइट जाळीच्या समतलांचे उभ्या अभिमुखता दर्शविते (लाल बाणाने चिन्हांकित केलेले), जे फिल्मच्या बाजूने नॅनोफोल्ड्सच्या निर्मितीमुळे असू शकते (आकृती 5c मधील इनसेट) जास्त भरपाई न केलेल्या कातरण्याच्या ताणामुळे30,61,62. उच्च-रिझोल्यूशन TEM अंतर्गत, हे नॅनोफोल्ड्स 30 उर्वरित NGF प्रदेशापेक्षा वेगळे क्रिस्टलोग्राफिक अभिमुखता प्रदर्शित करतात; ग्रेफाइट जाळीचे बेसल प्लेन उर्वरित फिल्मप्रमाणे क्षैतिज नसून जवळजवळ उभ्या दिशेने निर्देशित केले जातात (आकृती 5c मधील इनसेट). त्याचप्रमाणे, FLG प्रदेश कधीकधी रेषीय आणि अरुंद बँड-सारखे पट (निळ्या बाणांनी चिन्हांकित केलेले) प्रदर्शित करतो, जे अनुक्रमे आकृती 5b, 5e मध्ये कमी आणि मध्यम विस्तारावर दिसतात. आकृती 5e मधील इनसेट FLG सेक्टरमध्ये (इंटरप्लानर अंतर 0.33 ± 0.01 nm) दोन आणि तीन-स्तरीय ग्राफीन थरांच्या उपस्थितीची पुष्टी करते, जे आमच्या मागील निकालांशी चांगले सहमत आहे30. याव्यतिरिक्त, लेसी कार्बन फिल्म्ससह कॉपर ग्रिडवर हस्तांतरित केलेल्या पॉलिमर-मुक्त NGF च्या रेकॉर्ड केलेल्या SEM प्रतिमा (टॉप-व्ह्यू TEM मोजमाप केल्यानंतर) आकृती SI9 मध्ये दर्शविल्या आहेत. चांगले निलंबित FLG प्रदेश (निळ्या बाणाने चिन्हांकित) आणि आकृती SI9f मध्ये तुटलेला प्रदेश. निळा बाण (हस्तांतरित NGF च्या काठावर) हेतुपुरस्सर सादर केला आहे की FLG प्रदेश पॉलिमरशिवाय हस्तांतरण प्रक्रियेला प्रतिकार करू शकतो. थोडक्यात, या प्रतिमा पुष्टी करतात की अंशतः निलंबित NGF (FLG प्रदेशासह) TEM आणि SEM मोजमाप दरम्यान कठोर हाताळणी आणि उच्च व्हॅक्यूमच्या संपर्कात आल्यानंतरही यांत्रिक अखंडता राखते (आकृती SI9).
NGF च्या उत्कृष्ट सपाटपणामुळे (आकृती 5a पहा), SAED संरचनेचे विश्लेषण करण्यासाठी [0001] डोमेन अक्षासह फ्लेक्स दिशानिर्देशित करणे कठीण नाही. फिल्मच्या स्थानिक जाडीवर आणि त्याच्या स्थानावर अवलंबून, इलेक्ट्रॉन विवर्तन अभ्यासासाठी अनेक स्वारस्यपूर्ण क्षेत्रे (12 गुण) ओळखली गेली. आकृती 5a–c मध्ये, यापैकी चार विशिष्ट प्रदेश रंगीत वर्तुळांनी दर्शविले आहेत आणि चिन्हांकित केले आहेत (निळा, निळसर, नारंगी आणि लाल कोडेड). SAED मोडसाठी आकृती 2 आणि 3. आकृती 5f आणि g आकृती 5 आणि 5 मध्ये दर्शविलेल्या FLG प्रदेशातून मिळवले गेले आहेत. आकृती 5b आणि c मध्ये अनुक्रमे दर्शविल्याप्रमाणे. त्यांची षटकोनी रचना ट्विस्टेड ग्राफीन 63 सारखी आहे. विशेषतः, आकृती 5f [0001] झोन अक्षाच्या समान दिशानिर्देशासह तीन सुपरइम्पोज्ड नमुने दर्शविते, 10° आणि 20° ने फिरवलेले, जे तीन जोड्या (10-10) परावर्तनांच्या कोनीय विसंगतीद्वारे सिद्ध होते. त्याचप्रमाणे, आकृती 5g मध्ये 20° ने फिरवलेले दोन सुपरइम्पोज्ड षटकोनी नमुने दाखवले आहेत. FLG प्रदेशात षटकोनी नमुन्यांचे दोन किंवा तीन गट एकमेकांच्या सापेक्ष फिरवलेल्या तीन इन-प्लेन किंवा आउट-ऑफ-प्लेन ग्राफीन थर 33 पासून उद्भवू शकतात. याउलट, आकृती 5h,i मधील इलेक्ट्रॉन डिफ्रॅक्शन नमुने (आकृती 5a मध्ये दर्शविलेल्या NGF प्रदेशाशी संबंधित) एकच [0001] नमुना दर्शवितात ज्याची एकूण उच्च बिंदू डिफ्रॅक्शन तीव्रता जास्त असते, जी जास्त सामग्री जाडीशी संबंधित असते. निर्देशांक 64 वरून अनुमान काढल्याप्रमाणे, हे SAED मॉडेल FLG पेक्षा जाड ग्राफिक रचना आणि मध्यवर्ती अभिमुखतेशी संबंधित आहेत. NGF च्या क्रिस्टलाइन गुणधर्मांच्या वैशिष्ट्यीकरणातून दोन किंवा तीन सुपरइम्पोज्ड ग्रेफाइट (किंवा ग्राफीन) क्रिस्टलाइट्सचे सहअस्तित्व दिसून आले. FLG प्रदेशात विशेषतः उल्लेखनीय गोष्ट म्हणजे क्रिस्टलाइट्समध्ये काही प्रमाणात इन-प्लेन किंवा आउट-ऑफ-प्लेन चुकीचे दिशानिर्देशन असते. Ni 64 फिल्म्सवर वाढवलेल्या NGF साठी 17°, 22° आणि 25° च्या इन-प्लेन रोटेशन कोनांसह ग्रेफाइट कण/थर यापूर्वी नोंदवले गेले आहेत. या अभ्यासात आढळलेले रोटेशन कोन मूल्ये ट्विस्टेड BLG63 ग्राफीनसाठी पूर्वी पाहिलेल्या रोटेशन कोनांशी (±1°) सुसंगत आहेत.
NGF/SiO2/Si चे विद्युत गुणधर्म 10×3 mm2 क्षेत्रफळावर 300 K वर मोजले गेले. इलेक्ट्रॉन वाहक एकाग्रता, गतिशीलता आणि चालकता यांचे मूल्य अनुक्रमे 1.6 × 1020 cm-3, 220 cm2 V-1 C-1 आणि 2000 S-cm-1 आहेत. आमच्या NGF ची गतिशीलता आणि चालकता मूल्ये नैसर्गिक ग्रेफाइट 2 सारखीच आहेत आणि व्यावसायिकरित्या उपलब्ध असलेल्या उच्च-केंद्रित पायरोलिटिक ग्रेफाइट (3000 °C वर उत्पादित) 29 पेक्षा जास्त आहेत. उच्च-तापमान (3200 °C) पॉलिमाइड शीट्स वापरून तयार केलेल्या मायक्रॉन-जाड ग्रेफाइट फिल्मसाठी निरीक्षण केलेले इलेक्ट्रॉन वाहक एकाग्रता मूल्ये अलीकडे नोंदवलेल्या (7.25 × 10 cm-3) पेक्षा दोन ऑर्डर जास्त आहेत. 20.
आम्ही क्वार्ट्ज सब्सट्रेट्समध्ये हस्तांतरित केलेल्या FS-NGF वर UV-दृश्यमान ट्रान्समिटन्स मापन देखील केले (आकृती 6). परिणामी स्पेक्ट्रम 350-800 nm श्रेणीत जवळजवळ 62% चे स्थिर ट्रान्समिटन्स दर्शवितो, जे दर्शविते की NGF दृश्यमान प्रकाशासाठी अर्धपारदर्शक आहे. खरं तर, आकृती 6b मधील नमुन्याच्या डिजिटल छायाचित्रात "KAUST" हे नाव पाहिले जाऊ शकते. जरी NGF ची नॅनोक्रिस्टलाइन रचना SLG पेक्षा वेगळी असली तरी, प्रत्येक अतिरिक्त थरासाठी 2.3% ट्रान्समिट लॉसच्या नियमाचा वापर करून थरांची संख्या अंदाजे अंदाजे अंदाजे काढता येते65. या संबंधानुसार, 38% ट्रान्समिट लॉस असलेल्या ग्राफीन थरांची संख्या 21 आहे. वाढलेल्या NGF मध्ये प्रामुख्याने 300 ग्राफीन थर असतात, म्हणजे सुमारे 100 nm जाडी (आकृती 1, SI5 आणि SI7). म्हणून, आम्ही असे गृहीत धरतो की निरीक्षण केलेली ऑप्टिकल पारदर्शकता FLG आणि MLG क्षेत्रांशी संबंधित आहे, कारण ते संपूर्ण फिल्ममध्ये वितरित केले जातात (आकृती 1, 3, 5 आणि 6c). वरील संरचनात्मक डेटा व्यतिरिक्त, चालकता आणि पारदर्शकता देखील हस्तांतरित NGF च्या उच्च क्रिस्टलीय गुणवत्तेची पुष्टी करतात.
(अ) यूव्ही-दृश्यमान ट्रान्समिटन्स मापन, (ब) प्रातिनिधिक नमुन्याचा वापर करून क्वार्ट्जवर सामान्य एनजीएफ ट्रान्सफर. (क) संपूर्ण नमुन्यात राखाडी यादृच्छिक आकार म्हणून चिन्हांकित केलेल्या समान रीतीने वितरित FLG आणि MLG क्षेत्रांसह NGF (गडद बॉक्स) चे आराखडे (आकृती १ पहा) (प्रति १०० μm2 अंदाजे ०.१-३% क्षेत्रफळ). आकृतीमधील यादृच्छिक आकार आणि त्यांचे आकार केवळ स्पष्टीकरणासाठी आहेत आणि प्रत्यक्ष क्षेत्रांशी जुळत नाहीत.
CVD द्वारे विकसित केलेले पारदर्शक NGF पूर्वी बेअर सिलिकॉन पृष्ठभागावर हस्तांतरित केले गेले आहे आणि सौर पेशींमध्ये वापरले गेले आहे15,16. परिणामी पॉवर रूपांतरण कार्यक्षमता (PCE) 1.5% आहे. हे NGF सक्रिय कंपाऊंड थर, चार्ज ट्रान्सपोर्ट मार्ग आणि पारदर्शक इलेक्ट्रोड 15,16 अशी अनेक कार्ये करतात. तथापि, ग्रेफाइट फिल्म एकसमान नाही. ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडच्या शीट रेझिस्टन्स आणि ऑप्टिकल ट्रान्समिटन्सचे काळजीपूर्वक नियंत्रण करून पुढील ऑप्टिमायझेशन आवश्यक आहे, कारण हे दोन गुणधर्म सौर पेशीचे PCE मूल्य निश्चित करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतात15,16. सामान्यतः, ग्राफीन फिल्म दृश्यमान प्रकाशासाठी 97.7% पारदर्शक असतात, परंतु त्यांचा शीट रेझिस्टन्स 200-3000 ohms/sq.16 असतो. थरांची संख्या वाढवून (ग्राफीन थरांचे अनेक हस्तांतरण) आणि HNO3 (~30 Ohm/sq.) सह डोपिंग करून ग्राफीन फिल्म्सचा पृष्ठभागाचा प्रतिकार कमी केला जाऊ शकतो66. तथापि, या प्रक्रियेला बराच वेळ लागतो आणि वेगवेगळे हस्तांतरण थर नेहमीच चांगला संपर्क राखत नाहीत. आमच्या पुढच्या बाजूच्या NGF मध्ये चालकता २००० S/cm, फिल्म शीट रेझिस्टन्स ५० ohm/sq. आणि ६२% पारदर्शकता असे गुणधर्म आहेत, ज्यामुळे ते सौर पेशींमध्ये चालकता चॅनेल किंवा काउंटर इलेक्ट्रोडसाठी एक व्यवहार्य पर्याय बनते १५,१६.
जरी BS-NGF ची रचना आणि पृष्ठभाग रसायनशास्त्र FS-NGF सारखे असले तरी, त्याची खडबडीतपणा वेगळी आहे ("FS- आणि BS-NGF ची वाढ"). पूर्वी, आम्ही गॅस सेन्सर म्हणून अल्ट्रा-थिन फिल्म ग्रेफाइट22 वापरत होतो. म्हणून, आम्ही गॅस सेन्सिंग कार्यांसाठी BS-NGF वापरण्याची व्यवहार्यता तपासली (आकृती SI10). प्रथम, BS-NGF चे mm2-आकाराचे भाग इंटरडिजिटेटिंग इलेक्ट्रोड सेन्सर चिपवर हस्तांतरित केले गेले (आकृती SI10a-c). चिपचे उत्पादन तपशील पूर्वी नोंदवले गेले होते; त्याचे सक्रिय संवेदनशील क्षेत्र 9 mm267 आहे. SEM प्रतिमांमध्ये (आकृती SI10b आणि c), अंतर्निहित सोन्याचे इलेक्ट्रोड NGF द्वारे स्पष्टपणे दृश्यमान आहे. पुन्हा, हे पाहिले जाऊ शकते की सर्व नमुन्यांसाठी एकसमान चिप कव्हरेज प्राप्त केले गेले. विविध वायूंचे गॅस सेन्सर मापन रेकॉर्ड केले गेले (आकृती SI10d) (आकृती SI11) आणि परिणामी प्रतिसाद दर आकृती SI10g मध्ये दर्शविले आहेत. SO2 (200 ppm), H2 (2%), CH4 (200 ppm), CO2 (2%), H2S (200 ppm) आणि NH3 (200 ppm) यासारख्या इतर हस्तक्षेप करणाऱ्या वायूंसह. एक संभाव्य कारण NO2 आहे. वायूचे इलेक्ट्रोफिलिक स्वरूप 22,68. ग्राफीनच्या पृष्ठभागावर शोषले गेल्यावर, ते सिस्टमद्वारे इलेक्ट्रॉनचे वर्तमान शोषण कमी करते. पूर्वी प्रकाशित सेन्सर्ससह BS-NGF सेन्सरच्या प्रतिसाद वेळेच्या डेटाची तुलना टेबल SI2 मध्ये सादर केली आहे. उघड नमुन्यांवर UV प्लाझ्मा, O3 प्लाझ्मा किंवा थर्मल (50-150°C) उपचार वापरून NGF सेन्सर पुन्हा सक्रिय करण्याची यंत्रणा चालू आहे, आदर्शपणे एम्बेडेड सिस्टम्सची अंमलबजावणी 69.
CVD प्रक्रियेदरम्यान, उत्प्रेरक सब्सट्रेटच्या दोन्ही बाजूंना ग्राफीनची वाढ होते41. तथापि, हस्तांतरण प्रक्रियेदरम्यान BS-ग्राफीन सहसा बाहेर काढले जाते41. या अभ्यासात, आम्ही दाखवून दिले आहे की उत्प्रेरक समर्थनाच्या दोन्ही बाजूंना उच्च-गुणवत्तेची NGF वाढ आणि पॉलिमर-मुक्त NGF हस्तांतरण साध्य केले जाऊ शकते. BS-NGF हे FS-NGF (~100 nm) पेक्षा पातळ (~80 nm) आहे, आणि हा फरक BS-Ni थेट पूर्वसूचक वायू प्रवाहाच्या संपर्कात येत नाही या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केला आहे. आम्हाला असेही आढळले की NiAR सब्सट्रेटची खडबडीतपणा NGF च्या खडबडीतपणावर प्रभाव पाडते. हे निकाल सूचित करतात की वाढलेले प्लॅनर FS-NGF ग्राफीनसाठी पूर्वसूचक सामग्री म्हणून (एक्सफोलिएशन पद्धतीद्वारे70) किंवा सौर पेशींमध्ये वाहक चॅनेल म्हणून वापरले जाऊ शकते15,16. याउलट, BS-NGF गॅस शोधण्यासाठी (आकृती SI9) आणि शक्यतो ऊर्जा साठवण प्रणालींसाठी71,72 वापरले जाईल जिथे त्याची पृष्ठभागाची खडबडीतपणा उपयुक्त असेल.
वरील बाबी लक्षात घेता, सध्याचे काम CVD द्वारे उत्पादित केलेल्या आणि निकेल फॉइल वापरून पूर्वी प्रकाशित झालेल्या ग्रेफाइट फिल्म्ससह एकत्र करणे उपयुक्त आहे. तक्ता २ मध्ये पाहिल्याप्रमाणे, आम्ही वापरलेल्या उच्च दाबांमुळे तुलनेने कमी तापमानात (८५०-१३०० °C च्या श्रेणीत) देखील प्रतिक्रिया वेळ (वाढीचा टप्पा) कमी झाला. आम्ही नेहमीपेक्षा जास्त वाढ देखील साध्य केली, जी विस्ताराची क्षमता दर्शवते. विचारात घेण्यासारखे इतर घटक आहेत, त्यापैकी काही आम्ही तक्त्यात समाविष्ट केले आहेत.
उत्प्रेरक CVD द्वारे निकेल फॉइलवर दुहेरी बाजू असलेला उच्च-गुणवत्तेचा NGF वाढवला गेला. पारंपारिक पॉलिमर सब्सट्रेट्स (जसे की CVD ग्राफीनमध्ये वापरलेले) काढून टाकून, आम्ही NGF (निकेल फॉइलच्या मागील आणि पुढच्या बाजूंनी वाढवलेले) विविध प्रक्रिया-क्रिटिकल सब्सट्रेट्समध्ये स्वच्छ आणि दोषमुक्त ओले हस्तांतरण साध्य करतो. उल्लेखनीय म्हणजे, NGF मध्ये FLG आणि MLG क्षेत्रे (सामान्यत: 0.1% ते 3% प्रति 100 µm2) समाविष्ट आहेत जी जाड फिल्ममध्ये संरचनात्मकदृष्ट्या चांगल्या प्रकारे एकत्रित केली जातात. प्लॅनर TEM दर्शविते की हे प्रदेश दोन ते तीन ग्रेफाइट/ग्राफीन कणांच्या (अनुक्रमे क्रिस्टल्स किंवा थर) स्टॅकने बनलेले आहेत, ज्यापैकी काहींमध्ये 10-20° चा रोटेशनल विसंगती आहे. FLG आणि MLG क्षेत्रे दृश्यमान प्रकाशात FS-NGF च्या पारदर्शकतेसाठी जबाबदार आहेत. मागील शीट्ससाठी, ते पुढच्या शीट्सच्या समांतर वाहून नेले जाऊ शकतात आणि दाखवल्याप्रमाणे, त्यांचा कार्यात्मक उद्देश असू शकतो (उदाहरणार्थ, गॅस शोधण्यासाठी). औद्योगिक स्तरावरील CVD प्रक्रियांमध्ये कचरा आणि खर्च कमी करण्यासाठी हे अभ्यास खूप उपयुक्त आहेत.
सर्वसाधारणपणे, CVD NGF ची सरासरी जाडी (कमी आणि बहु-स्तरीय) ग्राफीन आणि औद्योगिक (मायक्रोमीटर) ग्रेफाइट शीट्समध्ये असते. त्यांच्या मनोरंजक गुणधर्मांची श्रेणी, त्यांच्या उत्पादन आणि वाहतुकीसाठी आम्ही विकसित केलेल्या सोप्या पद्धतीसह एकत्रित केल्याने, या फिल्म्सना सध्या वापरल्या जाणाऱ्या ऊर्जा-केंद्रित औद्योगिक उत्पादन प्रक्रियांचा खर्च न घेता, ग्रेफाइटच्या कार्यात्मक प्रतिसादाची आवश्यकता असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी विशेषतः योग्य बनवते.
एका व्यावसायिक CVD रिअॅक्टरमध्ये (Aixtron 4-इंच BMPro) 25-μm-जाडीचा निकेल फॉइल (99.5% शुद्धता, गुडफेलो) बसवण्यात आला. सिस्टमला आर्गॉनने शुद्ध करण्यात आले आणि 10-3 mbar च्या बेस प्रेशरवर रिकामा करण्यात आला. नंतर निकेल फॉइल ठेवण्यात आले. Ar/H2 मध्ये (Ni फॉइलला 5 मिनिटे प्री-अॅनिल केल्यानंतर, फॉइलला 900 °C वर 500 mbar च्या प्रेशरला सामोरे जावे लागले. NGF 5 मिनिटांसाठी CH4/H2 (प्रत्येकी 100 cm3) च्या प्रवाहात जमा करण्यात आला. त्यानंतर नमुना 40 °C/मिनिटावर Ar फ्लो (4000 cm3) वापरून 700 °C पेक्षा कमी तापमानात थंड करण्यात आला. NGF वाढ प्रक्रियेच्या ऑप्टिमायझेशनचे तपशील इतरत्र वर्णन केले आहेत30.
SEM द्वारे Zeiss Merlin सूक्ष्मदर्शकाचा वापर करून नमुन्याच्या पृष्ठभागाचे आकारविज्ञान दृश्यमान केले गेले (1 kV, 50 pA). AFM (डायमेंशन आयकॉन SPM, ब्रुकर) वापरून नमुना पृष्ठभागाची खडबडीतपणा आणि NGF जाडी मोजली गेली. अंतिम निकाल मिळविण्यासाठी उच्च ब्राइटनेस फील्ड उत्सर्जन गन (300 kV), FEI Wien प्रकार मोनोक्रोमेटर आणि CEOS लेन्स गोलाकार विकृती सुधारक असलेल्या FEI टायटन 80–300 क्यूब्ड सूक्ष्मदर्शकाचा वापर करून TEM आणि SAED मोजमाप केले गेले. स्थानिक रिझोल्यूशन 0.09 nm. फ्लॅट TEM इमेजिंग आणि SAED संरचना विश्लेषणासाठी NGF नमुने कार्बन लेसी लेपित कॉपर ग्रिडमध्ये हस्तांतरित केले गेले. अशा प्रकारे, बहुतेक नमुना फ्लॉक्स सपोर्टिंग झिल्लीच्या छिद्रांमध्ये निलंबित केले जातात. हस्तांतरित NGF नमुन्यांचे XRD द्वारे विश्लेषण केले गेले. ३ मिमीच्या बीम स्पॉट व्यासासह Cu रेडिएशन स्रोत वापरून पावडर डिफ्रॅक्टोमीटर (ब्रुकर, Cu Kα स्त्रोतासह D2 फेज शिफ्टर, 1.5418 Å आणि LYNXEYE डिटेक्टर) वापरून एक्स-रे डिफ्रॅक्शन पॅटर्न मिळवले गेले.
एकात्मिक कॉन्फोकल मायक्रोस्कोप (अल्फा 300 RA, WITeC) वापरून अनेक रमन पॉइंट मापन रेकॉर्ड केले गेले. थर्मली प्रेरित परिणाम टाळण्यासाठी कमी उत्तेजन शक्ती (25%) असलेल्या 532 nm लेसरचा वापर करण्यात आला. 150 W च्या पॉवरवर मोनोक्रोमॅटिक Al Kα रेडिएशन (hν = 1486.6 eV) वापरून 300 × 700 μm2 च्या नमुना क्षेत्रावर क्रॅटोस अॅक्सिस अल्ट्रा स्पेक्ट्रोमीटरवर एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (XPS) करण्यात आली. अनुक्रमे 160 eV आणि 20 eV च्या ट्रान्समिशन एनर्जीवर रिझोल्यूशन स्पेक्ट्रा प्राप्त झाला. SiO2 वर हस्तांतरित केलेले NGF नमुने 30 W वर PLS6MW (1.06 μm) यटरबियम फायबर लेसर वापरून तुकडे (प्रत्येकी 3 × 10 mm2) मध्ये कापले गेले. कॉपर वायर कॉन्टॅक्ट (50 μm जाडी) ऑप्टिकल मायक्रोस्कोपखाली सिल्व्हर पेस्ट वापरून तयार केले गेले. भौतिक गुणधर्म मापन प्रणालीमध्ये (PPMS EverCool-II, क्वांटम डिझाइन, USA) या नमुन्यांवर 300 K आणि ± 9 टेस्लाच्या चुंबकीय क्षेत्र भिन्नतेवर विद्युत वाहतूक आणि हॉल इफेक्ट प्रयोग केले गेले. क्वार्ट्ज सब्सट्रेट्स आणि क्वार्ट्ज संदर्भ नमुन्यांमध्ये हस्तांतरित केलेल्या 350-800 nm NGF श्रेणीमध्ये लॅम्बडा 950 UV-vis स्पेक्ट्रोफोटोमीटर वापरून प्रसारित UV-vis स्पेक्ट्रा रेकॉर्ड केले गेले.
रासायनिक प्रतिरोधक सेन्सर (इंटरडिजिटेटेड इलेक्ट्रोड चिप) एका कस्टम प्रिंटेड सर्किट बोर्ड ७३ ला वायर्ड करण्यात आला आणि रेझिस्टन्स क्षणिकपणे काढला गेला. ज्या प्रिंटेड सर्किट बोर्डवर हे उपकरण आहे ते कॉन्टॅक्ट टर्मिनल्सशी जोडलेले आहे आणि गॅस सेन्सिंग चेंबर ७४ मध्ये ठेवले आहे. १ व्होल्टेजच्या व्होल्टेजवर रेझिस्टन्स मापन घेतले गेले ज्यामध्ये पर्जपासून गॅस एक्सपोजरपर्यंत सतत स्कॅन केले गेले आणि नंतर पुन्हा पर्ज केले गेले. सुरुवातीला चेंबरमध्ये उपस्थित असलेल्या इतर सर्व विश्लेषकांना, ज्यामध्ये ओलावा देखील समाविष्ट आहे, काढून टाकण्यासाठी २०० सेमी३ वर १ तासासाठी नायट्रोजनने पर्ज करून चेंबर स्वच्छ करण्यात आला. त्यानंतर वैयक्तिक विश्लेषकांना N2 सिलेंडर बंद करून २०० सेमी३ च्या समान प्रवाह दराने हळूहळू चेंबरमध्ये सोडण्यात आले.
या लेखाची सुधारित आवृत्ती प्रकाशित झाली आहे आणि लेखाच्या वरच्या बाजूला असलेल्या लिंकद्वारे ती पाहता येईल.
इनागाकी, एम. आणि कांग, एफ. कार्बन मटेरियल्स सायन्स अँड इंजिनिअरिंग: फंडामेंटल्स. दुसरी आवृत्ती संपादित. २०१४. ५४२.
पिअर्सन, एचओ हँडबुक ऑफ कार्बन, ग्रेफाइट, डायमंड अँड फुलरीन्स: प्रॉपर्टीज, प्रोसेसिंग अँड अॅप्लिकेशन्स. पहिली आवृत्ती संपादित करण्यात आली आहे. १९९४, न्यू जर्सी.
त्साई, डब्ल्यू. आणि इतर. पारदर्शक पातळ वाहक इलेक्ट्रोड म्हणून मोठ्या क्षेत्राचे बहुस्तरीय ग्राफीन/ग्रेफाइट फिल्म्स. अनुप्रयोग. भौतिकशास्त्र. राईट. 95(12), 123115(2009).
बॅलँडिन एए ग्राफीन आणि नॅनोस्ट्रक्चर्ड कार्बन मटेरियलचे थर्मल गुणधर्म. नॅट. मॅट. १०(८), ५६९–५८१ (२०११).
चेंग केवाय, ब्राउन पीडब्ल्यू आणि काहिल डीजी कमी-तापमानाच्या रासायनिक वाष्प निक्षेपणाने Ni (111) वर वाढवलेल्या ग्रेफाइट फिल्म्सची थर्मल चालकता. क्रियाविशेषण. मॅट. इंटरफेस 3, 16 (2016).
हेस्जेदल, टी. रासायनिक वाष्प संचयनाद्वारे ग्राफीन फिल्म्सची सतत वाढ. अनुप्रयोग. भौतिकशास्त्र. राईट. 98(13), 133106(2011).
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-२३-२०२४